本发明提供一种铜单原子催化剂的制备及在有机污染物降解应用。本发明使用铜单原子/氮掺杂石墨烯催化剂，活化过氧二硫酸盐，以降解水中有机污染物。所述催化剂中，Cu以单原子位点状态负载在氮杂石墨烯上，Cu的负载量基于催化剂总重量为0.2‑6wt%，其余为载体氮掺杂石墨烯，本发明还公开了该催化剂的制备方法。



1.一种水中有机污染物的降解的方法，其特征在于，在铜单原子/氮掺杂石墨烯的催化剂存在下，使用过氧二硫酸盐来降解水中有机污染物，所述催化剂中，Cu以单原子位点状态负载在氮杂石墨烯上，Cu的负载量基于催化剂总重量为0.2-6wt%，其余为载体氮掺杂石墨烯，所述过氧二硫酸盐选自过二硫酸钾或过二硫酸钠。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，Cu的负载量基于催化剂总重量为2-4wt%，其余为载体氮掺杂石墨烯。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述有机污染物为易被氧化降解的酚类化合物或含氧或含氮杂环化合物。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述有机污染物为双酚A、苯酚、2,4-二氯苯酚 、环丙沙星或罗丹明 B 。

5.一种铜单原子/氮掺杂石墨烯的催化剂的制备方法，其特征在于，制备方法包括：
S1：将石墨烯、含铜盐溶液混合搅拌，除去溶剂，得到混合物；
S2：将所得混合物和释氮小分子化合物分别放置在相同反应空间的装置内煅烧，得到所述催化剂；

其中，所述含铜盐溶液中铜盐为可溶性铜盐；溶剂选自水和/或C1-4醇溶剂；释氮小分子化合物选自双氰胺，尿素或三聚氰胺的一种或多种组合；所述相同反应空间的装置包括管式炉、马沸炉或高温窑。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S1步骤中，所述铜盐选自氯化铜、硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜、铜氨络合物。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S2步骤中，所述煅烧在400-800℃中进行，煅烧气氛为氮气或氩气，煅烧时间为2-8小时。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S1步骤中，石墨烯可预先分散在C1-4醇中；所述混合搅拌时可以加入稳定剂，所谓稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S2步骤中，可在流动的氮气进行煅烧，放置时可将释氮小分子化合物放置在气流的上游处，相应的S1步骤得到的混合物放置在下游处。
10.如权利要求5-9任一项的权利要求制备得到催化剂的应用，其特征在于，所述应用包括，使用所述铜单原子/氮掺杂石墨烯催化剂，活化过氧二硫酸盐，以降解水中有机污染物，所述过氧二硫酸盐选自过二硫酸钾或过二硫酸钠。

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