CN108927228B - 一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，它涉及一种芬顿催化剂的制备方法。本发明的目的是要解决现有铁氧化物异相类芬顿催化剂容易发生团聚使得活性位点数减少，不利于降解苯酚和降解苯酚时需要调节苯酚溶液的pH值的问题。方法：一、碳纤维布的预处理；二、电沉积；三、水热碳化处理，得到碳纤维布负载类芬顿催化剂。本发明制备的碳纤维布类芬顿催化剂在35min内对苯酚的降解效率可达100％。本发明可获得一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法。

Description

一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种芬顿催化剂的制备方法。
背景技术
进入21世纪以来，我国工业迅速发展，环境问题逐渐突出，工业废水、生活废水以及农业废水的排放量及排放种类也在不断地加大，环境污染面临着严峻的考验，治理水污染已经成为当前全球水资源可持续利用和国民经济可持续发展的重要战略目标。合理开发利用水资源，降低水资源污染对环境的破坏和对人民生活的危害，必须对工业废水和生活废水进行科学降解处理。
在各类污染物当中，水体中的有机污染物直接关系着人们的饮水安全问题而受到广泛的关注。而污染物当中的酚类化合物广泛存在于石油化工、纺织、染料、医药等行业，导致工业废水中含有大量的苯酚及其衍生物。自1976年以来，苯酚和许多其衍生物已经被国内外许多组织和机构如美国环保署列入环境污染物黑名单之中，并作为优先处理的污染物。
苯酚分子作为简单的酚类化合物，由一个羟基直接连在苯环上构成的，是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料，并且是高分子芳香族碳氢化合物氧化的主要中间产物。摄入一定量苯酚可引起肌无力、颤抖、失衡、麻痹、抽搐以及呼吸困难，另外，它们可通过饮用受污染的饮用水进入人体内，对细胞构成伤害，能使粘膜、心血管以及中枢神经系统受到腐蚀、损害，抑制中枢神经或损害肝肾，并诱发癌症。总之，水体中含酚污染物直接威胁着人类的日常生活及身体健康。
高级氧化技术(AOP)能够原位产生强氧化性自由基如·OH、SO4 ·-，可以在常温常压条件下将有机污染物矿化为二氧化碳、水和无机离子，是一种有效的消毒技术。在这些AOP中，经典的均相芬顿反应(Fe2+和H2O2)在生物化学和污水处理领域得到了广泛的研究。尽管如此，均相芬顿反应仍然存在一些问题，如pH使用范围窄、铁泥产生量大、无法二次利用等，为了克服这些问题，进一步发展了类芬顿技术，异相类芬顿催化剂适用pH范围广甚至可在近中性条件下降解、催化剂可回收利用、无铁泥产生、H2O2利用率高而受到国内外广泛关注。
但由于传统的铁氧化物异相类芬顿催化剂比表面能大，易团聚，不能充分利用催化剂表面的活性位，这对苯酚降解不利。
发明内容
本发明的目的是要解决现有铁氧化物异相类芬顿催化剂容易发生团聚使得活性位点数减少，不利于降解苯酚和降解苯酚时需要调节苯酚溶液的pH值的问题，而提供一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法。
一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、碳纤维布的预处理：
①、首先将碳纤维布浸泡在丙酮中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，取出后再将碳纤维布浸泡在无水乙醇中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，取出后再将碳纤维布浸泡在去离子水中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，最后将碳纤维布放入温度为50℃～70℃的鼓风干燥箱中干燥30min～50min，得到表面去除油污的碳纤维布；
②、将表面去除油污的碳纤维布浸泡在混合酸溶液中，再在超声功率为60W～100W下超声20min～40min，取出后再将碳纤维布浸泡在去离子水中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，最后将碳纤维布放入温度为50℃～70℃的鼓风干燥箱中干燥20min～40min，得到去除表面氧化物的碳纤维布；
二、电沉积：
①、首先将铁盐和硫脲加入到去离子水中，再在搅拌速度为150r/min～200r/min下磁力搅拌15min～20min，得到电解液；
步骤二①中所述的铁盐的质量与去离子水的体积比为(1.5g～3g):50mL；
步骤二①中所述的硫脲的质量与去离子水的体积比为(0.5g～1.5g):50mL；
②、将去除表面氧化物的碳纤维布浸泡在电解液中，再将去除表面氧化物的碳纤维布作为工作电极，与电化学工作站CHI660D的工作电极相连接，将Pt电极作为对电极，与电化学工作站CHI660D的对电极相连接，将Ag/AgCl电极作为参比电极，与电化学工作站CHI660D的参比电极相连接，采用恒电位-0.8～-1.2V进行电沉积，沉积时间为600s～1500s，电沉积结束后将碳纤维布取出，再使用去离子水冲洗3次～5次，得到电沉积后的碳纤维布；
三、水热碳化处理：
①、将葡萄糖溶解到去离子水中，再在超声功率为60W～100W下超声5min～15min，再加入无水乙醇，再在超声功率为60W～100W下超声5min～15min，得到反应液；
步骤三①中所述的葡萄糖的质量与去离子水的体积比为(0.1g～0.3g):5mL；
步骤三①中所述的葡萄糖的质量与无水乙醇的体积比为(0.1g～0.3g):35mL；
②、将反应液转移到反应釜中，再将电沉积后的碳纤维布浸入到反应液中，再将反应釜密封后放入温度为140℃～180℃的鼓风干燥箱中保温10h～14h，得到碳纤维布负载类芬顿催化剂。
本发明的原理：
类芬顿催化剂降解过程包括多个步骤，如反应物扩散至固相催化剂表面，反应物的表面吸附(催化剂表面络合物的形成)、反应中的电子转移、产物脱附(表面络合物解体)、催化剂活性位点再生等过程。类芬顿催化氧化机理主要分羟基自由基机理，铁基类芬顿催化剂表面与H2O2反应并产生羟基自由基·OH如下所示：
≡Fe2+·H2O+H2O2→≡Fe2+·H2O2→≡Fe3++·OH+OH- (1)
≡Fe3++H2O2→≡Fe3+·H2O2→≡Fe2++HO2·+H+ (2)
≡Fe3++HO2·→≡Fe2++O2+H+ (3)
其中，≡Fe2+和≡Fe3+代表固体催化剂表面的铁离子，而Fe2+和Fe3+代表体相中的铁离子。
本发明的优点：
一、本发明为了提高纳米粒子的分散性、充分利用催化剂活性位点，将催化剂负载于碳纤维布这种比表面积大的材料表面，其中，碳纤维布是由碳纤维制成的织物，碳纤维呈黑色，具有质量小、强度高、耐高温、抗腐蚀、热膨胀系数小等特点，碳纤维的质量只有钢材料的四分之一，但强度却是钢材料的五倍，因此它不但能够作为结构材料使用以承载负荷，同时又可以作为一种功能材料发挥作用，并具有耐酸碱、耐腐烛的特点，另外，由于碳纤维中含碳比例高，它不仅具有优异的吸附能力，还拥有碳材料本身特有的的优良导电性，利用碳纤维自身的导电性、吸附性和催化性能，制备出的碳纤维布负载类芬顿催化剂对苯酚具有非常好的降解效果，这对于污水排放的前处理技术有十分重要的意义；
二、本发明采用电化学沉积和水热法这两种方法来制备碳纤维布负载类芬顿催化剂；此次用到的电解液体系简单，经济实用，且制备工艺简单；
三、本发明制备的碳纤维布负载类芬顿催化剂易于回收利用，无铁泥产生，具有优异的稳定性，在降解苯酚过程中不需要调节苯酚溶液的pH值，省略了以往的异相类芬顿催化剂在降解苯酚溶液时每次都需要用硫酸来调节溶液pH的环节，且处理成本低廉、工艺简单，因而具有良好的应用前景；
四、本发明制备的碳纤维布类芬顿催化剂在35min内对苯酚的降解效率可达100％。
本发明可获得一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法。
附图说明
图1为实施例一制备的碳纤维布负载类芬顿催化剂的XRD图；
图2为实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布放大20000倍的SEM图；
图3为实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布放大5000倍的SEM图；
图4为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂放大20000倍的SEM图；
图5为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂放大5000倍的SEM图；
图6为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂循环使用降解苯酚的速率曲线图，图中1为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂首次降解苯酚的速率曲线，2为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂第二次降解苯酚的速率曲线，3为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂第三次降解苯酚的速率曲线；
图7为实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布循环使用降解苯酚的速率曲线图，图中1为实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布首次降解苯酚的速率曲线，2为实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布第二次降解苯酚的速率曲线。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、碳纤维布的预处理：
①、首先将碳纤维布浸泡在丙酮中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，取出后再将碳纤维布浸泡在无水乙醇中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，取出后再将碳纤维布浸泡在去离子水中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，最后将碳纤维布放入温度为50℃～70℃的鼓风干燥箱中干燥30min～50min，得到表面去除油污的碳纤维布；
②、将表面去除油污的碳纤维布浸泡在混合酸溶液中，再在超声功率为60W～100W下超声20min～40min，取出后再将碳纤维布浸泡在去离子水中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，最后将碳纤维布放入温度为50℃～70℃的鼓风干燥箱中干燥20min～40min，得到去除表面氧化物的碳纤维布；
二、电沉积：
①、首先将铁盐和硫脲加入到去离子水中，再在搅拌速度为150r/min～200r/min下磁力搅拌15min～20min，得到电解液；
步骤二①中所述的铁盐的质量与去离子水的体积比为(1.5g～3g):50mL；
步骤二①中所述的硫脲的质量与去离子水的体积比为(0.5g～1.5g):50mL；
②、将去除表面氧化物的碳纤维布浸泡在电解液中，再将去除表面氧化物的碳纤维布作为工作电极，与电化学工作站CHI660D的工作电极相连接，将Pt电极作为对电极，与电化学工作站CHI660D的对电极相连接，将Ag/AgCl电极作为参比电极，与电化学工作站CHI660D的参比电极相连接，采用恒电位-0.8～-1.2V进行电沉积，沉积时间为600s～1500s，电沉积结束后将碳纤维布取出，再使用去离子水冲洗3次～5次，得到电沉积后的碳纤维布；
三、水热碳化处理：
①、将葡萄糖溶解到去离子水中，再在超声功率为60W～100W下超声5min～15min，再加入无水乙醇，再在超声功率为60W～100W下超声5min～15min，得到反应液；
步骤三①中所述的葡萄糖的质量与去离子水的体积比为(0.1g～0.3g):5mL；
步骤三①中所述的葡萄糖的质量与无水乙醇的体积比为(0.1g～0.3g):35mL；
②、将反应液转移到反应釜中，再将电沉积后的碳纤维布浸入到反应液中，再将反应釜密封后放入温度为140℃～180℃的鼓风干燥箱中保温10h～14h，得到碳纤维布负载类芬顿催化剂。
本实施方式的优点：
一、本实施方式为了提高纳米粒子的分散性、充分利用催化剂活性位点，将催化剂负载于碳纤维布这种比表面积大的材料表面，其中，碳纤维布是由碳纤维制成的织物，碳纤维呈黑色，具有质量小、强度高、耐高温、抗腐蚀、热膨胀系数小等特点，碳纤维的质量只有钢材料的四分之一，但强度却是钢材料的五倍，因此它不但能够作为结构材料使用以承载负荷，同时又可以作为一种功能材料发挥作用，并具有耐酸碱、耐腐烛的特点，另外，由于碳纤维中含碳比例高，它不仅具有优异的吸附能力，还拥有碳材料本身特有的的优良导电性，利用碳纤维自身的导电性、吸附性和催化性能，制备出的碳纤维布负载类芬顿催化剂对苯酚具有非常好的降解效果，这对于污水排放的前处理技术有十分重要的意义；
二、本实施方式采用电化学沉积和水热法这两种方法来制备碳纤维布负载类芬顿催化剂；此次用到的电解液体系简单，经济实用，且制备工艺简单；
三、本实施方式制备的碳纤维布负载类芬顿催化剂易于回收利用，无铁泥产生，具有优异的稳定性，在降解苯酚过程中不需要调节苯酚溶液的pH值，省略了以往的异相类芬顿催化剂在降解苯酚溶液时每次都需要用硫酸来调节溶液pH的环节，且处理成本低廉、工艺简单，因而具有良好的应用前景；
四、本实施方式制备的碳纤维布类芬顿催化剂在35min内对苯酚的降解效率可达100％。
本实施方式可获得一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤二①中所述的铁盐为Fe(NO3)3·9H2O、Fe2(SO4)3或FeSO4·7H2O。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一②中所述的混合酸溶液为质量分数为65％的硝酸和质量分数为98％的硫酸的混合液；所述的混合酸溶液中质量分数为65％的硝酸和质量分数为98％的硫酸的体积比为1:2。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤二①中所述的铁盐的质量与去离子水的体积比为(1.5g～2.02g):50mL。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤二①中所述的硫脲的质量与去离子水的体积比为(0.8g～1g):50mL。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤二②中所述的去除表面氧化物的碳纤维布的面积为2cm2～3cm2。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤二②中将去除表面氧化物的碳纤维布浸泡在电解液中，再将去除表面氧化物的碳纤维布作为工作电极，与电化学工作站CHI660D的工作电极相连接，将Pt电极作为对电极，与电化学工作站CHI660D的对电极相连接，将Ag/AgCl电极作为参比电极，与电化学工作站CHI660D的参比电极相连接，采用恒电位-0.8～-1V进行电沉积，沉积时间为900s～1200s，电沉积结束后将碳纤维布取出，再使用去离子水冲洗3次～5次，得到电沉积后的碳纤维布。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤三①中所述的葡萄糖的质量与去离子水的体积比为(0.15g～0.2g):5mL。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤三①中所述的葡萄糖的质量与无水乙醇的体积比为(0.15g～0.2g):35mL。其它步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤三②中将反应液转移到反应釜中，再将电沉积后的碳纤维布浸入到反应液中，再将反应釜密封后放入温度为150℃～160℃的鼓风干燥箱中保温10h～12h，得到碳纤维布负载类芬顿催化剂。其它步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、碳纤维布的预处理：
①、首先将碳纤维布浸泡在丙酮中，再在超声功率为80W下超声20min，取出后再将碳纤维布浸泡在无水乙醇中，再在超声功率为80W下超声20min，取出后再将碳纤维布浸泡在去离子水中，再在超声功率为80W下超声20min，最后将碳纤维布放入温度为60℃的鼓风干燥箱中干燥40min，得到表面去除油污的碳纤维布；
②、将表面去除油污的碳纤维布浸泡在混合酸溶液中，再在超声功率为80W下超声30min，取出后再将碳纤维布浸泡在去离子水中，再在超声功率为80W下超声20min，最后将碳纤维布放入温度为60℃的鼓风干燥箱中干燥30min，得到去除表面氧化物的碳纤维布；
步骤一②中所述的混合酸溶液为质量分数为65％的硝酸和质量分数为98％的硫酸的混合液；所述的混合酸溶液中质量分数为65％的硝酸和质量分数为98％的硫酸的体积比为1:2；
二、电沉积：
①、首先将2.02g铁盐和1g硫脲加入到50mL去离子水中，再在搅拌速度为150r/min下磁力搅拌10min，得到电解液；
步骤二①中所述的铁盐为Fe(NO3)3·9H2O；
②、将去除表面氧化物的碳纤维布浸泡在电解液中，再将去除表面氧化物的碳纤维布作为工作电极，与电化学工作站CHI660D的工作电极相连接，将Pt电极作为对电极，与电化学工作站CHI660D的对电极相连接，将Ag/AgCl电极作为参比电极，与电化学工作站CHI660D的参比电极相连接，采用恒电位-1V进行电沉积，沉积时间为1200s，电沉积结束后将碳纤维布取出，再使用去离子水冲洗5次，得到电沉积后的碳纤维布；
步骤二②中所述的去除表面氧化物的碳纤维布的面积为2cm2；
三、水热碳化处理：
①、将0.2g葡萄糖溶解到5mL去离子水中，再在超声功率为80W下超声10min，再加入35mL无水乙醇，再在超声功率为80W下超声10min，得到反应液；
②、将反应液转移到反应釜中，再将电沉积后的碳纤维布浸入到反应液中，再将反应釜密封后放入温度为160℃的鼓风干燥箱中保温12h，得到碳纤维布负载类芬顿催化剂。
图1为实施例一制备的碳纤维布负载类芬顿催化剂的XRD图；
从图1可知，谱图中出现了很强的Fe3O4的衍射峰(PDF#74-0748)，表明实施例一制备的碳纤维布负载类芬顿催化剂为单一的铁氧化物Fe3O4，该铁氧化物被证明是一种高效的类芬顿催化剂。
图2为实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布放大20000倍的SEM图；
图3为实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布放大5000倍的SEM图；
从图2～图3可知，电沉积后的碳纤维布的样品形貌为针状纳米片且呈放射状生长，相互聚集呈现花形团簇。
图4为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂放大20000倍的SEM图；
图5为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂放大5000倍的SEM图；
从图4～图5可知，碳纤维布负载类芬顿催化剂为纳米片状相互交联形成的多孔状的膜层结构。
苯酚降解性能测试：
(一)、实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂循环降解苯酚测试：
①、将2cm2实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂加入到50mL苯酚浓度为35mg/L的含有苯酚的废水中，在搅拌速度为150r/min下加入0.034mL质量分数为30％的双氧水，再在搅拌速度为150r/min下搅拌反应降解含有苯酚的废水，得到第一次降解苯酚后的碳纤维布负载类芬顿催化剂和去除苯酚后的废水；苯酚降解率如图6中曲线1所示；
②、使用蒸馏水对第一次降解苯酚后的碳纤维布负载类芬顿催化剂冲洗5次，再吹干，再将干燥的第一次降解苯酚后的碳纤维布负载类芬顿催化剂加入到50mL苯酚浓度为35mg/L的含有苯酚的废水中，在搅拌速度为150r/min下加入0.034mL质量分数为30％的双氧水，再在搅拌速度为150r/min下搅拌反应降解含有苯酚的废水，得到第二次降解苯酚后的碳纤维布负载类芬顿催化剂和去除苯酚后的废水；苯酚降解率如图6中曲线2所示；
③、使用蒸馏水对第二次降解苯酚后的碳纤维布负载类芬顿催化剂冲洗5次，再吹干，再将干燥的第二次降解苯酚后的碳纤维布负载类芬顿催化剂加入到50mL苯酚浓度为35mg/L的含有苯酚的废水中，在搅拌速度为150r/min下加入0.034mL质量分数为30％的双氧水，再在搅拌速度为150r/min下搅拌反应降解含有苯酚的废水，得到第三次降解苯酚后的碳纤维布负载类芬顿催化剂和去除苯酚后的废水；苯酚降解率如图6中曲线3所示；
图6为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂循环使用降解苯酚的速率曲线图，图中1为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂首次降解苯酚的速率曲线，2为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂第二次降解苯酚的速率曲线，3为实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂第三次降解苯酚的速率曲线；
从图6可知，实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂首次降解苯酚过程中，反应35min后苯酚的降解速率接近100％，实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂第二次降解苯酚过程中，反应120min后对苯酚的降解速率也接近100％，实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂第三次降解苯酚的速率也接近90％。
(二)、实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布循环降解苯酚测试：
①、将2cm2实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布加入到50mL苯酚浓度为35mg/L的含有苯酚的废水中，在搅拌速度为150r/min下加入0.034mL质量分数为30％的双氧水，再在搅拌速度为150r/min下搅拌反应降解含有苯酚的废水，得到第一次降解苯酚后的电沉积后的碳纤维布和去除苯酚后的废水；苯酚降解率如图7中曲线1所示；
②、使用蒸馏水对第一次降解苯酚后的电沉积后的碳纤维布冲洗5次，再吹干，再将干燥的第一次降解苯酚后的电沉积后的碳纤维布加入到50mL苯酚浓度为35mg/L的含有苯酚的废水中，在搅拌速度为150r/min下加入0.034mL质量分数为30％的双氧水，再在搅拌速度为150r/min下搅拌反应降解含有苯酚的废水，得到第二次降解苯酚后的电沉积后的碳纤维布和去除苯酚后的废水；苯酚降解率如图7中曲线2所示；
图7为实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布循环使用降解苯酚的速率曲线图，图中1为实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布首次降解苯酚的速率曲线，2为实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布第二次降解苯酚的速率曲线；
从图7可知，实施例一步骤二②得到的电沉积后的碳纤维布首次降解过程中，反应20min后降解速率接近100％，这与实施例一步骤三②得到的碳纤维布负载类芬顿催化剂降解苯酚的速率相比，速率更很快，但循环稳定性较差，第二次降解过程，几乎没有效果，这也说明本发明水热碳化后制备的碳纤维布负载类芬顿催化剂表现出优异的稳定性和广泛的应用前景。

Claims (10)

1.一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法是按以下步骤完成的：
一、碳纤维布的预处理：
①、首先将碳纤维布浸泡在丙酮中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，取出后再将碳纤维布浸泡在无水乙醇中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，取出后再将碳纤维布浸泡在去离子水中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，最后将碳纤维布放入温度为50℃～70℃的鼓风干燥箱中干燥30min～50min，得到表面去除油污的碳纤维布；
②、将表面去除油污的碳纤维布浸泡在混合酸溶液中，再在超声功率为60W～100W下超声20min～40min，取出后再将碳纤维布浸泡在去离子水中，再在超声功率为60W～100W下超声10min～30min，最后将碳纤维布放入温度为50℃～70℃的鼓风干燥箱中干燥20min～40min，得到去除表面氧化物的碳纤维布；
二、电沉积：
①、首先将铁盐和硫脲加入到去离子水中，再在搅拌速度为150r/min～200r/min下磁力搅拌15min～20min，得到电解液；
步骤二①中所述的铁盐的质量与去离子水的体积比为(1.5g～3g):50mL；
步骤二①中所述的硫脲的质量与去离子水的体积比为(0.5g～1.5g):50mL；
②、将去除表面氧化物的碳纤维布浸泡在电解液中，再将去除表面氧化物的碳纤维布作为工作电极，与电化学工作站CHI660D的工作电极相连接，将Pt电极作为对电极，与电化学工作站CHI660D的对电极相连接，将Ag/AgCl电极作为参比电极，与电化学工作站CHI660D的参比电极相连接，采用恒电位-0.8～-1.2V进行电沉积，沉积时间为600s～1500s，电沉积结束后将碳纤维布取出，再使用去离子水冲洗3次～5次，得到电沉积后的碳纤维布；
三、水热碳化处理：
①、将葡萄糖溶解到去离子水中，再在超声功率为60W～100W下超声5min～15min，再加入无水乙醇，再在超声功率为60W～100W下超声5min～15min，得到反应液；
步骤三①中所述的葡萄糖的质量与去离子水的体积比为(0.1g～0.3g):5mL；
步骤三①中所述的葡萄糖的质量与无水乙醇的体积比为(0.1g～0.3g):35mL；
②、将反应液转移到反应釜中，再将电沉积后的碳纤维布浸入到反应液中，再将反应釜密封后放入温度为140℃～180℃的鼓风干燥箱中保温10h～14h，得到碳纤维布负载类芬顿催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于步骤二①中所述的铁盐为Fe(NO3)3·9H2O、Fe2(SO4)3或FeSO4·7H2O。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于步骤一②中所述的混合酸溶液为质量分数为65％的硝酸和质量分数为98％的硫酸的混合液；所述的混合酸溶液中质量分数为65％的硝酸和质量分数为98％的硫酸的体积比为1:2。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于步骤二①中所述的铁盐的质量与去离子水的体积比为(1.5g～2.02g):50mL。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于步骤二①中所述的硫脲的质量与去离子水的体积比为(0.8g～1g):50mL。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于步骤二②中所述的去除表面氧化物的碳纤维布的面积为2cm2～3cm2。
7.根据权利要求1所述的一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于步骤二②中将去除表面氧化物的碳纤维布浸泡在电解液中，再将去除表面氧化物的碳纤维布作为工作电极，与电化学工作站CHI660D的工作电极相连接，将Pt电极作为对电极，与电化学工作站CHI660D的对电极相连接，将Ag/AgCl电极作为参比电极，与电化学工作站CHI660D的参比电极相连接，采用恒电位-0.8～-1V进行电沉积，沉积时间为900s～1200s，电沉积结束后将碳纤维布取出，再使用去离子水冲洗3次～5次，得到电沉积后的碳纤维布。
8.根据权利要求1所述的一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于步骤三①中所述的葡萄糖的质量与去离子水的体积比为(0.15g～0.2g):5mL。
9.根据权利要求1所述的一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于步骤三①中所述的葡萄糖的质量与无水乙醇的体积比为(0.15g～0.2g):35mL。
10.根据权利要求1所述的一种碳纤维布负载类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于步骤三②中将反应液转移到反应釜中，再将电沉积后的碳纤维布浸入到反应液中，再将反应釜密封后放入温度为150℃～160℃的鼓风干燥箱中保温10h～12h，得到碳纤维布负载类芬顿催化剂。
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