一种氮掺杂多孔碳材料、制备方法及其在新污染物治理中的应用技术

本发明专利技术涉及污水处理技术领域，公开了一种氮掺杂多孔碳材料、制备方法及其在新污染物治理中的应用，本发明专利技术提供的一种氮掺杂多孔碳材料，包括石墨氮和吡啶氮。石墨氮通过电子转移机制活化过硫酸盐，吡啶氮通过非自由基单线态氧活化过硫酸盐，快速降解有机污染，限定石墨氮和吡啶氮的原子含量之比为1：0.7‑2.1，利用双重非自由基途径(电子转移和单线态氧)可以有效避免水体背景干扰，能够在复杂水体中选择性降解有机污染物；限定氮含量为9at％‑23at％，导电性良好，有利于电子转移，快速活化过硫酸盐，实现有机污染物降解；本发明专利技术不仅要提高氮的原子总量，更要提高石墨氮和吡啶氮含量之比，才能通过双重非自由基途径降解新污染物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理，具体涉及一种氮掺杂多孔碳材料、制备方法及其在新污染物治理中的应用。

技术介绍

1、基于过一硫酸盐(pms)的高级氧化工艺(aops)对水环境中的新污染物治理表现出良好的氧化效率，而pms需要经过活化才能更好地发挥其氧化功能，目前常用于活化pms的试剂有金属催化剂和碳材料(cms)。金属催化剂一般是通过自由基路径活化pms，而自由基(硫酸根自由基和羟基自由基)路径容易受水体中背景离子的干扰，不利于实际水体的应用；但cms可以诱导非自由基活化，能够抵抗水体背景环境干扰，避免毒卤代副产物的形成，在复杂环境中表现出更高的底物选择性。然而，未经改性的cms导电性差、缺乏催化活性中心，导致其活化pms的催化性能较弱。因此，开发高性能cms对于环境中新污染物的去除具有重要意义。

2、氮掺杂多孔碳材料(npc)因为氮原子的引入能够提升cms的导电性，但由于氮化碳前驱体在热解过程中往往会产生大量的氨，导致氮掺杂量有限，催化效果不佳。石墨相氮化碳(g-c3n4)是一种成本低、化学性质稳定的碳氮聚合物，丰富的n含量(57.1at％)使其成为合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮掺杂多孔碳材料，其特征在于，氮的总原子含量为9at％-23at％；所述氮掺杂多孔碳材料中包括石墨氮和吡啶氮，所述石墨氮和所述吡啶氮的原子含量之比为1：0.7-2.1。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料，其特征在于，所述石墨氮的原子含量为5at％-8at％；

3.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料，其特征在于，氮的总含量为21.4at％，所述石墨氮和所述吡啶氮的原子含量之比为1：2.06。

4.一种制备权利要求1-3任一项所述的氮掺杂多孔碳材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，加...

【技术特征摘要】

1.一种氮掺杂多孔碳材料，其特征在于，氮的总原子含量为9at％-23at％；所述氮掺杂多孔碳材料中包括石墨氮和吡啶氮，所述石墨氮和所述吡啶氮的原子含量之比为1：0.7-2.1。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料，其特征在于，所述石墨氮的原子含量为5at％-8at％；

3.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料，其特征在于，氮的总含量为21.4at％，所述石墨氮和所述吡啶氮的原子含量之比为1：2.06。

4.一种制备权利要求1-3任一项所述的氮掺杂多孔碳材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，加热速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新飞，张远，谢宏浩，马金星，杨志峰，韩彬，王一潼，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：