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工业废水的大量排放造成的水污染问题在全世界范围内日趋恶化，是当前急需解决的环境问题之一。近年来随着各种高级氧化技术的发展，基于过一硫酸盐(PMS)的高级氧化法受到了广泛关注，相对于传统的Fenton体系，PMS具有更强的氧化能力以及更广的pH适用范围，因此极具应用潜力。在该反应中催化剂的作用十分关键，金属基催化剂催化活性较强，但是存在金属析出和二次污染等问题，因此，开发一种制备简单、成本低廉、催化性能高的非金属催化剂对于该反应的实际应用意义重大。针对上述问题，本论文通过NaNO3盐模板法合成了氮掺杂多级孔碳材料，探究了该方法对于不同碳、氮源的适用性，并研究了不同条件对于PMS氧化能力的影响，再次基础上推测了其反应机理，为该方法的实际应用提供了理论依据。
首先，以葡萄糖为碳源，NaNO3为模板剂和造孔剂，通过高温碳化以及NH3高温后处理合成了氮掺杂多孔碳NC-X-T(X为NaNO3与葡萄糖的质量比；T为碳化温度)。通过苯酚的降解测试，研究了不同实验条件对其催化性能的影响。实验结果表明，造孔和掺氮过程可获得极强的催化能力，NC-0.5-800的反应速率常数为0.397min-1，优于大多金属及非金属基催化剂，且该体系的活化能较其他催化剂/PMS体系更低，仅为10.15kJ/mol，更有利于PMS活化。
在此基础上，综合考虑物质结构以及实际应用情况，我们选择聚丙烯酰胺(PAM )同时作为碳、氮源，通过一步碳化法原位合成了具有超大比表面积(＞4000m2g?1)的多级孔氮掺杂碳材料。该碳材料活化PMS降解苯酚的反应速率常数可达0.622min-1。其高催化活性源于多种活性位点(氮位点、缺陷位以及含氧官能团)得共同作用，通过机理研究进一步表明，由于多孔结构中大量边缘缺陷的形成，PMS活化途径可以由自由基为主的过程转变为非自由基主导的过程。
在本论文的第三部分，我们考察了所制备的催化剂/PMS体系处理实际印染废水的效果，经过絮凝+催化氧化两步处理，废水的COD值由初始的8783mg/L降至98mg/L，满足国家排放标准，证实该体系可以有效处理实际印染废水。此外我们还以不同生物质为前驱体，通过NaNO3盐模板法制备了一系列杂原子掺杂多孔碳材料，均具有卓越的催化性能，说明该制备方案具有广谱性。
综上所述，NaNO3盐模板法，制备方法简单，成本低，所得材料比表面积大，催化PMS性能强，且对多种碳氮源均具有良好效果，极具应用前景。
首先，以葡萄糖为碳源，NaNO3为模板剂和造孔剂，通过高温碳化以及NH3高温后处理合成了氮掺杂多孔碳NC-X-T(X为NaNO3与葡萄糖的质量比；T为碳化温度)。通过苯酚的降解测试，研究了不同实验条件对其催化性能的影响。实验结果表明，造孔和掺氮过程可获得极强的催化能力，NC-0.5-800的反应速率常数为0.397min-1，优于大多金属及非金属基催化剂，且该体系的活化能较其他催化剂/PMS体系更低，仅为10.15kJ/mol，更有利于PMS活化。
在此基础上，综合考虑物质结构以及实际应用情况，我们选择聚丙烯酰胺(PAM )同时作为碳、氮源，通过一步碳化法原位合成了具有超大比表面积(＞4000m2g?1)的多级孔氮掺杂碳材料。该碳材料活化PMS降解苯酚的反应速率常数可达0.622min-1。其高催化活性源于多种活性位点(氮位点、缺陷位以及含氧官能团)得共同作用，通过机理研究进一步表明，由于多孔结构中大量边缘缺陷的形成，PMS活化途径可以由自由基为主的过程转变为非自由基主导的过程。
在本论文的第三部分，我们考察了所制备的催化剂/PMS体系处理实际印染废水的效果，经过絮凝+催化氧化两步处理，废水的COD值由初始的8783mg/L降至98mg/L，满足国家排放标准，证实该体系可以有效处理实际印染废水。此外我们还以不同生物质为前驱体，通过NaNO3盐模板法制备了一系列杂原子掺杂多孔碳材料，均具有卓越的催化性能，说明该制备方案具有广谱性。
综上所述，NaNO3盐模板法，制备方法简单，成本低，所得材料比表面积大，催化PMS性能强，且对多种碳氮源均具有良好效果，极具应用前景。