[发明专利]一种氮掺杂碳材阳极的制备及其在催化湿式空气氧化中的应用

权利要求书

1.一种氮掺杂碳材阳极的应用，其特征在于：

是在外加电压驱动下，以氮掺杂碳材作为催化剂催化湿式空气氧化反应，在常温常压下实现有机染料的降解；

所述氮掺杂碳材阳极是以普通三维碳材为基底，乙二胺四乙酸二钠盐为氮源，在一定温度下进行水热氮掺杂反应；冷却后取出碳材并清洗、干燥后置于管式炉内，氮气氛围中进行热处理，得到氮掺杂碳材材料；

所述氮源的添加质量为碳材质量的2.5-12.5倍；

所述有机染料为中性品红、亚甲基蓝、结晶紫、罗丹明B中的一种，其浓度为0～50mg·L^-1。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述三维碳材选自碳纤维、碳毡、泡沫碳或碳布；所述三维碳材在使用前先用丙酮清洗，再通过1％H₂O₂水溶液于120℃水热处理12h。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述水热氮掺杂反应的反应温度为120～200℃，反应时间为8～24h。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述热处理温度为300～900℃，热处理时间为1～5h。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

在单室三电极体系中，常温常压下，将制备的氮掺杂碳材作为电池的阳极，铂丝为对电极，甘汞电极为参比电极，1.0V电压下，0.05mol·L^-1Na₂SO₄为电解质，一定pH条件下，催化空气氧化染料废水。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：

所述pH值为3-9。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：

所述pH值为3-7。