[发明专利]一种吸附‑催化氧化协同降解苯酚的催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种吸附-催化氧化协同降解苯酚的催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)以膨胀石墨为碳源，制备氧化石墨烯；

2)将步骤1)中制备的氧化石墨烯加入到水中，超声分散，得到氧化石墨烯的悬浮溶液；

3)将掺杂氮源加入到氧化石墨烯的悬浮溶液中，溶解后得到氧化石墨烯与掺杂氮源的混合溶液；

4)将步骤3)中得到的混合溶液在设定温度、设定压力下水热反应设定时间，得到氮掺杂石墨烯水凝胶；

5)将步骤4)中制备的氮掺杂石墨烯水凝胶在水中浸泡设定时间，浸泡过程中，间隔设定时间更换水，并在最后一次换水时加入设定比例的乙醇，继续浸泡一段时间；

6)将步骤5)中浸泡后的氮掺杂石墨烯水凝胶进行预冷冻、真空冷冻干燥，制得氮掺杂石墨烯气凝胶材料，即为目标催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，氧化石墨烯的悬浮溶液的浓度为2-4mg/mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述掺杂氮源为尿素，氨水或三聚氰胺；

优选的，步骤3)中，所述混合溶液中，尿素与氧化石墨烯的质量比为1:10-1:50。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，水热反应的反应温度为160-190℃，反应时间为10-14h，反应压力为5-10atm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤5)中，所述的水为去离子水，氮掺杂石墨烯水凝胶在去离子水中浸泡的时间为48-72h；

优选的，步骤5)中，氮掺杂石墨烯水凝胶在浸泡过程中更换去离子水的次数为3-5次；

优选的，步骤5)中，最后一次换水时，加入的无水乙醇的体积与去离子水的体积比为1：5-1：10；

优选的，步骤5)中，加入乙醇后，浸泡的时间为8-12h。

6.权利要求1-5任一所述制备方法制备得到的氮掺杂石墨烯气凝胶材料。

7.权利要求6所述氮掺杂石墨烯气凝胶材料催化剂作为催化剂在处理含酚废水中的应用。

8.权利要求6所述氮掺杂石墨烯气凝胶材料作为催化剂处理含酚废水的方法，其特征在于：包括如下步骤：

向含酚废水中加入氮掺杂石墨烯气凝胶材料和过硫酸盐，反应设定时间，即可实现含酚废水中苯酚的降解。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：反应的时间为20-60min；优选为20-30min。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：加入的氮掺杂石墨烯气凝胶材料与苯酚的质量比为0.1-10:1；加入的过硫酸盐与苯酚的质量比为10-50:1。