药品和个人护理品,作为环境污染物,广泛分布于自然环境中,对人和生态系统有着不可逆的危害。开发一种绿色可持续技术以解决全球环境污染问题一直以来是学者研究的热点。高级氧化技术能通过自由基途径和非自由基途径,快速高效的降解甚至能矿化水中的各种有机污染物,展现了巨大的环境污染处理潜力。相较自由基途径,基于非自由基途径的高级氧化过程能特异性降解亲电污染物、抗卤素和其他阴离子干扰,反应不会产生卤氧化物等致癌物,造成二次污染,更适合应用于高盐水体以及降解特异性有机污染物。本研究中,我们采用生物炭为原料,并以双氰胺为氮前驱体,制备了一系列氮掺杂生物炭,表征了其理化性质,并探究了其吸附催化性能及其机理。我们发现简单的高温热解生物炭和双氰胺的混合物,可以有效的制备氮掺杂生物炭,并且制备的生物炭均展现了良好的石墨化结构。拉曼光谱显示氮元素的掺杂成功增加了碳材料的缺陷程度,XPS结果表明氮元素形态以吡啶氮为主。进一步探究其催化性能,我们发现氮掺杂生物炭能高效地激活过硫酸盐,降解四环素。并且相比纯生物炭,尽管掺杂氮元素的生物炭比表面积下降了64.1%,但是催化性能提升了2.31倍。这可能是因为掺杂氮元素,提高了生物炭的缺陷程度并且改变了局部碳原子的电子密度。我们进一步采用电子顺磁共振实验和自由基猝灭实验研究了过硫酸盐活化过程中产生的活性物质。研究发现,单线态氧（¹O₂）,而不是硫酸根自由基和/或羟基自由基,是主要的活性物质。掺杂氮原子能有效增加体系中¹O₂的产量。这些发现为非金属碳催化剂活化过硫酸盐提供了新的研究思路。