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申请/专利权人：江苏江科复合新材料有限公司;江苏江科石墨烯研究院有限公司;江苏大学

摘要：本发明公开了一种无需曝气的持久稳定高级氧化催化剂的制备方法及其应用。利用2D片层状结构的含氮缺陷的氮化碳CNx作为载体，引入含富氧基聚合物作为结构导向剂柔化CNX，随后实现CNX对MOF衍生的含氧空位的四氧化三钴VO‑M‑Co3O4包覆，使得VO‑M‑Co3O4具有高度分散性，具有大量的催化活性位点，以此解决VO‑M‑Co3O4易团聚以及Co离子浸出引起的环境问题；该催化剂表现出良好的反应稳定性、同时具有足够的可见光吸收能力和较强的过氧单硫酸盐PMS活化能力，实现了难去除有机污染物阿特拉津ATZ的高效降解。从应用角度上看，与传统的依赖O2的降解系统不同，通过多种协同降解路径，VO‑M‑Co3O4@CNx在厌氧条件下降解ATZ的效率远高于好氧条件下的效率，表明VO‑M‑Co3O4@CNx无需曝气即可实现ATZ催化降解，极大地降低水处理成本，在高级氧化处理废水领域具有潜在的实际应用价值。

主权项：1.一种无需曝气的持久稳定高级氧化催化剂的制备方法及其应用，其特征在于，通过引入含富氧基聚合物辅助水热法制备VO-M-Co3O4@CNX高级氧化催化剂，具体包括如下步骤：步骤1，称取8-12g尿素放入50-150mL有盖陶瓷坩埚中，在一定温度下以按一定的升温速率煅烧，环境温度为25-35℃，相对湿度约为65-85％的条件下合成的。得到的催化剂命名为CNx；步骤2，称取750-900mgCoNO32·6H2O和1200-2000mg2-甲基咪唑分别溶于甲醇溶液中。然后将混合溶液快速搅拌，室温陈化。得到的沉淀物用乙醇洗涤，然后在50-80℃下干燥过夜，得到的前驱体ZIF-67；步骤3，将干燥后的ZIF-67前驱体在高纯N2保护下一定温度保温一定时间后，随炉冷却至室温，然后在空气中一定温度煅烧一定时间。得到的催化剂命名为VO-M-Co3O4；步骤4，将一定比例的VO-M-Co3O4配置成水溶液并用保鲜膜密封超声，再用磁力搅拌机在一定的温度下搅拌一段时间，同时，将一定量的CNx与含氧聚合物混合，用一定体积的去离子水稀释，搅拌5-20分钟后，加入不同体积的VO-M-Co3O4溶液至一定体积。随后，将复合溶液搅拌0.5-2h，移至反应釜中，经过水热处理后。冷却至室温后，用去离子水和无水乙醇洗涤，在50-80℃下干燥过夜，得到复合材料命名为Y％VO-M-Co3O4@CNx,Y表示为VO-M-Co3O4的理论加入量。

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