[发明专利]一种利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法

权利要求书

1.一种利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：将磁性氮掺杂碳、过硫酸盐与含有机污染物水体混合进行降解反应，完成对水体中有机污染物的降解；所述磁性氮掺杂碳包括氮掺杂碳，所述氮掺杂碳中包裹有Co纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述磁性氮掺杂碳是以ZIF-67材料为原料经过煅烧和酸刻蚀后制备得到，包括以下步骤：

S1、将ZIF-67材料进行煅烧，得到黑色产物；

S2、将步骤S1中得到的黑色产物浸泡到酸溶液中，清洗，干燥，得到磁性氮掺杂碳。

3.根据权利要求2所述的利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，步骤S1中，所述煅烧在氩气气氛或氮气气氛下进行；所述煅烧过程中的升温速率为2℃/min～5℃/min；所述煅烧的温度为600℃～1100℃；所述煅烧的时间为在2h～4h。

4.根据权利要求3所述的利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，步骤S1中，所述ZIF-67材料由以下方法制备得到：将含钴溶液与2-甲基咪唑溶液混合，搅拌8h～24h，离心，采用甲醇洗涤离心后的产物3次～5次，在40℃～70℃的真空条件下干燥，得到ZIF-67材料；所述含钴溶液中的钴离子与2-甲基咪唑溶液中的2-甲基咪唑的摩尔比为1∶20～100；所述含钴溶液由钴盐溶于甲醇中制备得到；所述钴盐为氯化钴、硝酸钴和硫酸钴中的至少一种；所述2-甲基咪唑溶液由2-甲基咪唑溶于甲醇中制备得到。

5.根据权利要求2所述的利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，步骤S2中，所述酸溶液为硫酸溶液、硝酸溶液、盐酸溶液、单宁酸溶液中的至少一种；所述酸溶液的浓度为0.5mol/L～3.0mol/L；所述浸泡过程中控制体系的温度为80℃～100℃；所述浸泡的时间为8h～24h。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述磁性氮掺杂碳的添加量为每升含有机污染物水体中添加磁性氮掺杂碳0.01g～0.2g。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述过硫酸盐的添加量为每升含有机污染物水体中添加过硫酸盐0.04mmol～0.40mmol。

8.根据权利要求7所述的利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述过硫酸盐为过一硫酸盐和/或过二硫酸盐；所述过一硫酸盐为过一硫酸钾；所述过二硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述含有机污染物水体中的有机污染物为四环素、双酚A或磺胺甲恶唑中的至少一种；所述含有机污染物水体中的有机污染物的浓度为5μmol/L～40μmol/L。

10.根据权利要求1～5中任一项所述的利用磁性氮掺杂碳活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述降解反应过程中控制反应体系的pH值为3～9；所述降解反应在转速为100rpm～150rpm的搅拌条件下进行；所述降解反应的温度为20℃～50℃；所述降解反应的时间为2min～45min。