[发明专利]一种利用氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法

权利要求书

1.一种利用氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂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：将氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂、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；所述氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂包括氮掺杂多孔碳，所述氮掺杂多孔碳中掺杂有单原子钴。

2.根据权利要求1所述的利用氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂是以Co/Zn-ZIF材料为原料经煅烧后制备得到。

3.根据权利要求2所述的利用氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述煅烧在惰性气体保护下进行；所述惰性气体为氩气或氮气；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℃～1000℃；所述煅烧的时间为在2h～6h。

4.根据权利要求3所述的利用氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂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Co/Zn-ZIF材料由以下方法制备得到：将含钴和锌溶液与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～7次，在40℃～70℃的真空条件下干燥，得到Co/Zn-ZIF材料；所述含钴和锌溶液中钴的摩尔含量为总金属摩尔含量的0.1％～20.0％。

5.根据权利要求4所述的利用氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述含钴和锌溶液由钴盐和锌盐溶于甲醇中制备得到；所述锌盐为硝酸锌；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。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的利用氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂的添加量为每升含有机污染物水体中添加氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂0.01g～0.2g。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的利用氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂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0.02mmol～3.0mmol。

8.根据权利要求7所述的利用氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂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氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂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2,4-二氯苯酚、磺胺二甲基嘧啶、土霉素、四环素、苯酚和双酚F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～50μmol/L。

10.根据权利要求1～5中任一项所述的利用氮掺杂多孔碳锚定的单原子钴催化剂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120rpm～200rpm的搅拌条件下进行；所述降解反应的温度为10℃～40℃；所述降解反应的时间为10min～90min。