本发明专利技术公开了碳基载体负载钴系统的制备方法及催化降解有机污染物，通过3‑氨基酚、氨水、甲醇为原料制备得到碳的前驱体进而煅烧得到碳基载体系统，将3‑氨基酚溶解在去离子水中水浴搅拌并加入氨水和甲醇，连续搅拌，离心水洗再真空干燥得到碳的煅烧前驱体。可以高效催化亚硫酸钠降解水中的污染物，本发明专利技术以3‑氨基酚、氨水、甲醇为原料制备得到稳定性好的碳煅烧前驱体，该催化剂的制备具有原料来源广、成本廉价、比表面积大等优点，有着较高的应用价值和较好的应用前景。本发明专利技术制备方法具有操作方便、制备条件温和可控、成本低廉等优点，同时催化剂具有优异的环境适应性能，能够快速降解大多数污染物且可以重复使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种碳基载体负载钴系统的制备方法，可以有效的催化亚硫酸钠降解有机污染物，属于水污染控制技术。
技术介绍
1、亚硫酸盐在日常生活中常常被用作食品或葡萄酒的防腐剂或增强剂，以防止微生物使食物变质。目前水污染处理中研究了亚硫酸盐与紫外光相结合的高级还原工艺(arp)，以破坏水处理中的各种有机物。迄今为止，药物残留，特别是抗生素，由于其无处不在的存在和对水环境的不良影响而引起了极大的关注。这些抗生素经常在不同的环境介质中被检测到，如土壤、污水处理厂排出物、河流和地下水以及饮用水中。即使是微量浓度的抗生素也可能导致抗生素耐药的高发，从而对生态系统和公众健康构成巨大威胁，因此，开发一种有效的方法来实现有效的抗生素去除是非常可取的。
2、基于硫酸盐自由基的高级氧化工艺(sr-aops)，由于so4·-具有高氧化电位和宽ph范围特点，在处理废水中的污染物而受到持续关注。虽然过硫酸盐的活化对有机污染物的去除有效果，但其价格高残留毒性大，因此亚硫酸盐(so32-)作为一种有前途的生成so4·-试剂。在催化剂作用下，亚硫酸盐可进行一系列的链式反应而发生自氧化反应，形成so3·-、so4·-、so5·-等多种含硫自由基，从而降解各种有害有机污染物。
3、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种原料来源广、成本低廉、比表面积大的碳基载体负载钴催化系统，还提供了一种工艺简单、操作方便、制备条件温和可控、成本低廉的碳基载体负载钴系统制备方法。此催化剂在降解抗生素类污染物中有着显著的优势。
/>技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提供了一种原料来源广、成本低廉、比表面积大、工艺简单、操作方便、制备条件温和可控、成本低廉的碳基载体负载钴系统的制备。碳基载体系统催化剂通过合成的稳定碳基载体煅烧前驱体在空气作用下煅烧制备得到。本专利技术采用的技术方案，包括以下步骤：
2、步骤1，上述的碳基载体负载钴系统制备方法，进一步改进的，所述的3-氨基酚、氨水、甲醇的质量比为3:1-2:2-4（优选为3:1.5:2.4），将3-氨基酚溶解去离子水中，并依次加入、氨水、甲醇连续搅拌3小时直至溶液变为乳白色，离心水洗，真空干燥得到淡黄色碳基载体煅烧前驱体。所述碳基载体煅烧前驱体物质的量比为1:3～4。
3、步骤2，上述的碳基载体负载钴系统制备方法，进一步改进的，所述的将取一定物质的量的淡黄色碳基载体煅烧前驱体至于研磨中，研磨成细小粉末。
4、步骤3，上述的碳基载体负载钴系统制备方法，进一步改进的，将研磨后的粉末，以3-5℃/min升温速率升温至600-700℃，煅烧2-4h（在一些优选的实施方案中，以5℃/min升温速率升温至600℃，煅烧3h）。
5、步骤4，上述的碳基载体负载钴系统制备方法，进一步改进的，将步骤3中煅烧得到的黑色碳基载体取一定物质的量溶于5ml去离子水中，并加入1ml的0.01-0.2 mmol/ml (优选为0.05mmol/ml)六水合硝酸钴，让混合物超声5分钟后，在-5~0℃（优选为0℃）条件下搅拌30分钟。所制备的碳基载体煅烧前驱体中负载co的质量含量为14.6～15%。
6、步骤5，上述的碳基载体负载钴系统制备方法，进一步改进的，所述的将步骤4搅拌的混合物加入0.1-2 mmol/ml (优选为0.5mmol/ml)的nabh4，继续-5~0℃（优选为0℃）条件下搅拌30分钟，抽滤、去离子水洗涤，放入真空烘箱即得到碳基载体负载钴催化剂。
7、本专利技术的又一技术方案是将所述的碳基载体负载钴系统催化剂在降解有机污染物中的应用。
8、碳基载体负载钴系统催化剂在活化亚硫酸盐降解有机污染物中的应用。
9、所述的有机污染物包括四环素、土霉素、盐酸金霉素等难降解的抗生素类污染物。
10、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
11、（1）本专利技术提供了一种碳基载体负载钴系统催化剂的简便制备方法，以3-氨基酚、氨水、甲醇为原料经搅拌、离心、烘干、煅烧后制备得到。相比其他类碳源制成的碳载体催化剂，本专利技术中以3-氨基酚、氨水、甲醇为原料时能够制备得到碳含量高的碳基载体多孔碳，具有原料来源广、成本低廉、氮含量高、比表面积大等优点，有着较高的应用价值和较好的应用前景。
12、（2）本专利技术提供了一种碳基载体负载钴系统催化剂的简便制备方法，以3-氨基酚、氨水、甲醇为原料经搅拌、离心、烘干、煅烧后制备得到碳含量高、比表面积大的碳基载体负载钴系统催化剂。本专利技术碳基载体负载钴系统制备方法，具有工艺简单、操作方便、制备条件温和可控、成本低廉，同时该制备方法能实现高碳掺杂碳基载体负载co多孔碳一步法制备，且通过改变制备条件能实现碳基载体多孔碳含量和比表面积可调。
13、（3）本专利技术高碳掺杂碳基载体多孔碳的制备方法中，优化了煅烧的条件，通过在温度为600℃～700℃的条件下进行煅烧，更有利于制备碳含量高、比表面积大的高碳掺杂碳基载体多孔碳。
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【技术保护点】
1.一种碳基载体系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述3-氨基酚、氨水、甲醇的质量比为3:1-2:2-4。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述步骤1中制备的淡黄色碳基载体煅烧前驱体所取物质量的比值为1:3～4，将其置于研磨中充分研磨。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述所取研磨后的碳基载体煅烧前驱体的物质的量比值为1:3～4，以5℃/min升温速率升温至600℃，煅烧3h。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，六水合硝酸钴的浓度为0.01-0.2 mmol/mL，并在0℃条件下搅拌30分钟。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5中，NaBH4的浓度为0.1-2.0，并在0℃条件下搅拌30分钟。
7.一种碳基载体负载钴系统在降解有机污染物上的应用，其特征在于，将空气条件下煅烧的碳基载体前驱体得到的碳基载体并负载Co系统的催化剂加入到污染物溶液中，达到吸附-解吸平衡后加入亚硫酸钠，降解污染物，其中，所述的污染物包括土霉素、盐酸金霉生素。
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【技术特征摘要】
1.一种碳基载体系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述3-氨基酚、氨水、甲醇的质量比为3:1-2:2-4。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述步骤1中制备的淡黄色碳基载体煅烧前驱体所取物质量的比值为1:3～4，将其置于研磨中充分研磨。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述所取研磨后的碳基载体煅烧前驱体的物质的量比值为1:3～4，以5℃/min升温速率升温至600℃，煅烧3h。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘湘，庞昆，方晨，金小桃，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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