技术摘要：
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种采用氮掺杂碳材料活化过氧乙酸降解水中有机污染物的方法。本发明所述方法包括以下步骤：向待处理有机污染物水溶液中加入过氧乙酸溶液，调节pH至6.5～7.5，得到混合液；向所述混合液中加入氮掺杂碳材料，将所得反应液进行降解处  全部
背景技术：
随着城市化和工业化进程的加快，大量的有毒有害人工合成有机物，如染料、酚类 物质、抗生素及个人护理用品等，进入城市水循环过程中，一方面给天然水生态环境带来巨 大的生态风险，另一方面也给工业废水和城市污水回用带来隐患。针对这些有机污染物的 去除，高级氧化技术具有极大的优势。基于过氧乙酸活化的高级氧化方法是近几年研究关 注的热点，具有良好的应用前景。 过氧乙酸被活化后产生羟基自由基(·OH)和有机碳自由基，能高效降解水中的有 机污染物。过氧乙酸的活化方法尚处在初步研究阶段，目前仅有的活化过氧乙酸的方法包 括紫外光活化、金属离子Fe2 、Co2 活化、碳纳米管活化等。然而，紫外光活化所需外界能量 大，金属离子活化存在离子泄漏导致二次污染问题，碳纳米管活化存在效能低、不易分离等 问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种采用氮掺杂碳材料活化过氧乙酸降解水中有机污染 物的方法，所述氮掺杂碳材料能够有效活化过氧乙酸，可有效降解污水中的有机污染物。 本发明提供了一种采用氮掺杂碳材料活化过氧乙酸降解水中有机污染物的方法， 包括以下步骤： 向待处理有机污染物水溶液中加入过氧乙酸溶液，调节pH至6.5～7.5，得到混合 液；向所述混合液中加入氮掺杂碳材料，将所得反应液进行降解处理。 优选的，所述过氧乙酸溶液的质量分数为5～40％。 优选的，所述氮掺杂碳材料包括碳化聚苯胺、氮掺杂石墨烯、氮掺杂碳纳米管或氮 掺杂生物炭；以元素质量计，所述氮掺杂碳材料中氮的掺杂量为0.01～10％。 优选的，所述碳化聚苯胺呈现纳米纤维团聚的片状结构，所述纳米纤维的长度为 100～500nm；所述碳化聚苯胺的比表面积为580～1430m2/g，总孔容为0.40～0.96mL/g，平 均孔径为0.493～0.528nm。 优选的，所述碳化聚苯胺的制备方法包括以下步骤： 将苯胺、盐酸水溶液和过硫酸铵水溶液混合，进行聚合反应，得到聚苯胺； 在保护气氛下，将所述聚苯胺进行碳化后冷却，得到碳化聚苯胺；所述碳化的温度 为700～1000℃，升温至所述碳化温度的升温速率为1～5℃/min。 优选的，所述苯胺的纯度≥99.5％，所述盐酸水溶液的浓度为90～540mmol/L，所 述过硫酸铵水溶液的浓度为60～540mmol/L； 3 CN 111606405 A 说　明　书 2/9 页 所述苯胺和盐酸水溶液中盐酸的摩尔比为1:3～2:1，所述过硫酸铵水溶液中的过 硫酸铵与苯胺的摩尔比为1:3～3:1。 优选的，所述聚合反应的温度≤0℃；所述聚合反应的时间为1～12h。 优选的，所述反应液中过氧乙酸的浓度为10～1000mg/L；所述反应液中氮掺杂碳 材料的浓度为0.01～100g/L。 优选的，所述降解处理的时间为5～180min。 本发明提供了一种采用氮掺杂碳材料活化过氧乙酸降解水中有机污染物的方法， 包括以下步骤：向待处理有机污染物水溶液中加入过氧乙酸溶液，调节pH至6.5～7.5，得到 混合液；向所述混合液中加入氮掺杂碳材料，将所得反应液进行降解处理。本发明所述方法 中，氮掺杂碳材料因在碳材料中掺杂了电负性较高的氮原子而具备更强的吸附和催化性 能，而且氮掺杂碳材料表面的吡啶氮、石墨氮和吡咯氮原子及晶型缺陷等作为活性位点与 过氧乙酸结合，能够使过氧乙酸分解产生单线态氧、羟基自由基、有机碳自由基而对污染物 进行快速氧化实现水中有机污染物的去除。 本发明以氮掺杂碳材料活化过氧乙酸，氮掺杂碳材料的催化性能高，同时具备环 境友好型特点，无金属离子二次污染和高能耗问题，大大降低了水中有机污染物处理成本， 为高效活化过氧乙酸降解污染物提供了一种新的活化方式和材料，具有广阔的应用前景。 本发明以氮掺杂碳材料为原料，其制备工艺简单、易操作、成本低，适合工业化生 产，具有很大的商业化前景。 附图说明 图1为实施例1制备的碳化聚苯胺的氮气吸脱附曲线图； 图2为实施例1制备的碳化聚苯胺的孔径分布图； 图3为实施例1与对比例1～2中苯酚随时间的降解曲线图； 图4为实施例2与对比例1和对比例3中苯酚随时间的降解曲线图； 图5为本发明实施例3与对比例1和对比例4中苯酚随时间的降解曲线图； 图6为本发明实施例4与对比例5和对比例6中萘普生随时间的降解曲线图； 图7为氮掺杂碳材料活化过氧乙酸降解苯酚的机理图。