一种基于膨润土模板的窄间距氮掺杂碳纳米材料的制备方法及其活化PMS的应用技术

本发明专利技术公开了一种基于膨润土模板的窄间距氮掺杂碳纳米材料的制备方法及其活化PMS的应用，属于过硫酸盐的高级氧化技术领域。本发明专利技术以膨润土为硬模板，以盐酸多巴胺为含氮碳源，制备合成层间间距小的氮掺杂碳纳米材料(二维层状氮掺杂碳基纳米片)，并利用其活化PMS降解有机污染物。所述窄间距氮掺杂碳纳米材料电子利用率高，对PMS活化作用强，有效促进了有机污染物的快速降解。该材料可以连续数小时完全降解对氯苯酚，且对不同水质均具有良好的有机污染物去除效果，说明本发明专利技术提供的窄间距氮掺杂碳纳米材料及利用该材料活化PMS降解有机污染物的方法在实际污水应用中具有一定可行性，可为工业污水处理提供一定的借鉴意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及过硫酸盐的高级氧化，特别是涉及一种基于膨润土模板的窄间距氮掺杂碳纳米材料的制备方法及其活化pms的应用。

技术介绍

1、近年来，高级氧化技术(aop)由于能通过产生活性氧化物质并高效地将难降解的水体污染物不加选择地转化为相对无害的简单物质而被应用于水的深度处理。而过硫酸盐(pms，hso5-)作为高级氧化技术中的一种，其可以产生较高氧化还原电位的硫酸根自由基。硫酸根自由基不仅可以直接氧化降解污染物，还可以与h2o，氢氧根(oh-)等物质经自由基链式反应生成其他的ros(包括：羟基自由基、超氧自由基、单线态氧等)或其他非自由基物质，进而构成多组分氧化体系，提高降解体系普适性。

2、活化过硫酸盐的方式有很多，热活化、光活化、超声活化、微波活化、电活化、过渡金属活化、碱活化、碳材料活化、有机质活化等方法均可活化过硫酸盐产生活性物质，从而对污水中的有机物进行降解去除。其中由于碳基材料的环境友好性和良好的化学稳定性，故其被认为是过硫酸盐活化的良好催化剂。然而，碳材料的高本征电子结构稳定性导致电子迁移率较低，使得其在降解反应中表现出较低的反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种窄间距氮掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将膨润土和盐酸多巴胺混合，加入缓冲溶液，搅拌，洗涤，干燥，得到前驱体粉末；将所述前驱体粉末煅烧，刻蚀，洗涤，干燥，然后加入酸溶液进行反应；反应结束后将产物洗涤，干燥，得到所述窄间距氮掺杂碳纳米材料；所述窄间距氮掺杂碳纳米材料为二维层状氮掺杂碳基纳米片，层间距为0.33-0.35nm。

2.如权利要求1所述的窄间距氮掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，所述膨润土和盐酸多巴胺的质量比为2～3:1。

3.如权利要求1所述的窄间距氮掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，所述缓冲溶液为tris缓冲溶液；所...

【技术特征摘要】

1.一种窄间距氮掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将膨润土和盐酸多巴胺混合，加入缓冲溶液，搅拌，洗涤，干燥，得到前驱体粉末；将所述前驱体粉末煅烧，刻蚀，洗涤，干燥，然后加入酸溶液进行反应；反应结束后将产物洗涤，干燥，得到所述窄间距氮掺杂碳纳米材料；所述窄间距氮掺杂碳纳米材料为二维层状氮掺杂碳基纳米片，层间距为0.33-0.35nm。

2.如权利要求1所述的窄间距氮掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，所述膨润土和盐酸多巴胺的质量比为2～3:1。

3.如权利要求1所述的窄间距氮掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，所述缓冲溶液为tris缓冲溶液；所述盐酸多巴胺与缓冲溶液的用量比为1g:2～3ml。

4.如权利要求1所述的窄间距氮掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为600～1000℃，时间为60～180min，升温速...

【专利技术属性】
技术研发人员：高悦，程紫雯，高宝玉，岳钦艳，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：