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                    氮摻雜碳材料

                    一、產品簡介

                    氮摻雜碳材料具有穩定性高、毒性低且成本低的特點,是一種具有光明前景的材料,以其為模板(前驅物)制備的衍生碳基材料是一種優良的催化劑。本產品以九水硝酸鐵、均苯三甲酸、乙醇制備凝膠材料,它具有簡單、綠色無危險、室溫條件下即可快速合成的優點,通過外加氮源在高溫的條件下熱解制備了氮摻雜衍生碳材料,以磺胺二甲嘧啶為目標污染物,研究其活化PMS的催化性能,并對降解機理進行研究。此材料將會為后續以Fe基MOFs為模板制備碳材料提供一種新思路。

                    從宏觀角度來看,高溫煅燒后形成的產品均為黑色粉末狀。通過掃描電鏡圖可以看出,產品表面形成了碳納米管,以雙氰胺為氮源的產品表面的碳納米管為豎狀,分布比較雜亂,碳納米管的尾部有小顆粒,可能為金屬Fe;以三聚氰胺為氮源的產品出現了更密集的碳納米管,且碳納米管排列更為有序。

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                    圖1 產品圖示及掃描電鏡圖


                    二、產品專利

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                    三、修復效果

                    為了探究制備產品對不同污染物的適用性,選擇磺胺甲惡唑、卡馬西平、苯酚、亞甲基藍這四種污染物為代表。在1min左右,催化劑對亞甲基藍去除率就達到60%。產品前期對苯酚的降解略慢于亞甲基藍,但在15min左右,也被降解完全。產品對磺胺甲惡唑與卡馬西平的降解效果略差一點,但在30min內也有98%、97%的去除率。該產品對各類污染物均有較好的降解效果,對污染物的氧化具有普適性。


                    四、應用效果

                    制備的Fe-BTC凝膠/氮源衍生氮摻雜碳材料可用于降解磺胺二甲基嘧啶,如圖2所示,經30min后的降解,磺胺二甲基嘧啶去除率大約99%,且發現不加PMS,Fe-C-N(M)對磺胺二甲基嘧啶的吸附去除率僅為50%,而不加催化劑只加過一硫酸鹽時,去除率只有1.69%左右。圖2中,Fe-C為未加氮源時制備的材料。

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                    圖2 合成材料活化PMS降解SMZ的效果


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