多级孔氮掺杂葡萄糖衍生碳的催化氧化应用

以葡萄糖为碳源、NaNO₃为模板和造孔剂，通过高温炭化法以及NH₃高温后处理合成了多级孔氮掺杂碳材料NC-X-TX为NaNO₃与葡萄糖的质量比，T为温度(℃)]。采用N₂吸附-脱附、XRD、XPS、SEM、TEM对NC-X-T的比表面积、孔径分布、晶体结构、化学组成以及形貌进行了表征与测试。以NC-X-T为催化剂、过硫酸氢钾(PMS)为氧化剂，在不同条件下进行了苯酚的降解。结果表明，造孔和掺氮过程的协同可极大提升NC-X-T的催化性能。0.005 g NC-0.5-800及质量浓度1.0 g/L PMS在40 min内可将100 mL 5.3×10^–4 mol/L苯酚完全降解，反应速率常数高达0.397 min^–1，优于大多数金属及非金属催化剂。利用XPS对降解过程中NC-X-T的稳定性进行了研究，证实碳材料的氧化是其失活的主要原因，经过高温无氧处理可以恢复其部分催化活性。