1.一种CoMn@NG催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,将氧化石墨烯、氮源和去离子水加入内胆,超声均匀后移入反应釜中进行水热反应,反应结束待其自然冷却后离心收集固体产物,得到氮掺杂石墨烯;
第二步,将氮掺杂石墨烯用乙醇和去离子水清洗,洗完的氮掺杂石墨烯溶于有机溶剂,加入钴源和锰源在油浴加热下反应一段时间,反应结束后离心收集固体产物,再次用乙醇和去离子水清洗,之后放入冷冻干燥机冷冻,最后在氮气氛围下置于管式炉中热处理,即得到CoMn@NG催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种CoMn@NG催化剂的制备方法,其特征在于,在所述的第一步中,所述氮源为尿素,尿素与氧化石墨烯的质量比是20‑30:1,氧化石墨烯在去离子水中分散的浓度是0.5‑3g/L。
3.根据权利要求1所述的一种CoMn@NG催化剂的制备方法,其特征在于,在所述的第一步中,所述水热反应的温度为145~160℃,反应时间为3~4h。
4.根据权利要求1所述的一种CoMn@NG催化剂的制备方法,其特征在于,在所述的第二步中,所述钴源为六水合硝酸钴,锰源为无水氯化锰,钴源与锰源的质量比是1.2~1.6:1,钴源与步骤一中氧化石墨烯的质量比是1.5~2:1。
5.根据权利要求1所述的一种CoMn@NG催化剂的制备方法,其特征在于,在所述的第二步中,所述油浴反应的温度为60~80℃,反应时间为12~15h;所述有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺。
6.根据权利要求1所述的一种CoMn@NG催化剂的制备方法,其特征在于,在所述的第二步中,热处理条件为在氮气气氛中以2~5℃/min的升温速度从室温升温至500~600℃,然后保温热处理180~210min,最后自然冷却至室温。
7.根据权利要求1~6任一所述方法制备的CoMn@NG催化剂。
8.一种根据权利要求7所述的CoMn@NG催化剂在活化过硫酸盐体系降解有机污染物中的应用,其特征在于,应用方法包括以下步骤:
1)将CoMn@NG催化剂在有机溶剂中超声分散后,所得混合液抽滤至微孔过滤膜上制成CoMn@NG膜;
2)将CoMn@NG膜装在过滤式反应器中,将含有过硫酸盐的有机污染物溶液通过输液泵打入过滤式反应器中,所述溶液从CoMn@NG膜的一侧进入至另一侧,进行活化反应,过硫酸盐在CoMn@NG膜上被活化产生具有强氧化性的自由基和非自由基,从而能够有效降解有机污染物,过滤式反应器流出的溶液即为降解有机污染物后的溶液。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,CoMn@NG催化剂在微孔过滤膜上的负载量2
为0.4~1.0mg/cm,微孔过滤膜的孔径是1~10μm,优选为3~5μm;
步骤1)中所述有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺;
步骤2)所述含有过硫酸盐的有机污染物溶液中,过硫酸盐为过硫酸氢钾,浓度为0.5~
1.5mM,有机污染物浓度为5mg/mL以下。
10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,有机污染物为左氧氟沙星LVF,所述含有2
过硫酸盐的有机污染物溶液通过CoMn@NG膜的通量是1~3mL/(cm*h)。