[發明專利]緩釋型高錳酸鉀微膠囊的制備方法

無效

• 申請號: 201310047622.5
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103071436A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 苑寶玲;劉津津;付明來;陳艷美
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;C02F1/72
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 車世偉

【技術領域】

本發明涉及一種用于地下水氯代烯烴污染物修復的緩釋型高錳酸鉀微膠囊的制備方法。

【背景技術】

隨著社會經濟的發展，大量的有機溶劑在實踐中被人類所利用，這些有機物的不合理排放及不適當處理，導致其進入環境而使地下水資源遭受污染。其中氯代溶劑(氯乙烯類)由于其密度比水大，屬非水溶性重液(Dense?Non-Aqueous?Phase?Liquid，DNAPL)，容易向地下移動，從而增加了地下水與土壤受污染的深度和廣度，使得治理修復非常困難，已成為國外土壤與地下水污染修復的研究熱點。最常見DNAPL污染物有：三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)等氯代烴物質，廣泛地應用于飛機發動機、汽車部件、電子元件以及衣服的脫脂等領域，三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)在環境中具有持久性特點，對生物的毒作用很強并具有致癌性，已被列入美國環保局優先控制污染物，中國環境優先監測和控制污染物以及歐盟公布的“黑名單”。

原位化學氧化法(ISCO)是目前認為修復土壤和地下水有機污染比較有效的技術，特別當污染場地有機物濃度較高時，其優勢更明顯。常用的氧化劑有H₂O₂、Fenton試劑、臭氧和高錳酸鉀。其中高錳酸鉀是目前原位修復法主要采用的氧化劑之一，其氧化能力強(E₀＝1.51V)，價格低廉。操作簡便，它可以氧化降解大部分有機和無機污染物，而且使用的pH范圍廣。研究表明高錳酸鹽可以用于氯代溶劑(如TCE、PCE)和石油化學品的就地處理。在美國Kansas州(1996)、Ohio州(1996、1997、1998)都有現場TCE污染修復的實例研究。但是，高錳酸鉀以水溶液的形式進入土壤后無方向的快速分散和無選擇消耗，使得DNAPLs污染帶即高氧化劑需求帶的氧化劑分配不足，從而使其自身的利用效率極低。另外由于高錳酸鉀表面強極性，使其很難在非極性溶劑中分散開來，也導致DNAPLs的污染修復效果差。為解決這一問題，有些國外研究者采用微膠囊技術，制備緩釋型高錳酸鉀，一方面通過延長氧化劑的釋放時間來增加其與DNAPLs的接觸時間，另一方面微膠囊化的高錳酸鉀被保護于殼材中，很大程度減少其與環境中其他物質發生反應，提高其利用率。微膠囊化的氧化劑顆粒使用形式更廣泛，可以利用水力壓裂壓入地下污染區，也可以作為原位化學反應墻的反應介質。因此微膠囊化技術的引入，對于實際工程原位修復地下水氯代烴污染具有重要意義。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題在于提供一種緩釋型高錳酸鉀微膠囊的制備方法，實現了氧化劑的緩慢釋放、有效傳輸和高效氧化等目的。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的：一種緩釋型高錳酸鉀微膠囊的制備方法，包括以下步驟：

(1)將硬脂酸置于反應器中，加入無水乙醇，水浴加熱，充分攪拌至硬脂酸完全溶解；

(2)再加入聚乙二醇4000和高錳酸鉀，超聲使高錳酸鉀在溶液中均勻分散，然后停止超聲并在攪拌下，自然冷卻至35℃以下，待固體析出完全，結束反應；其中，所述高錳酸鉀與硬脂酸的質量比為1∶1-1∶3。

進一步地，所述聚乙二醇4000與硬脂酸的質量比為1∶2-1∶5。

進一步地，所述無水乙醇與硬脂酸的質量比為1∶1。

進一步地，所述水浴加熱的溫度為70-80℃。

進一步地，所述超聲的時間為5-10min。

進一步地，所述步驟(2)中的攪拌采用電動攪拌機，且攪拌的速率為150-350rpm。

本發明的有益效果在于：本發明通過微膠囊技術，使得微膠囊化后的高錳酸鉀表面由親水性變為親油性，使其在氯代烴等有機溶劑中的容易分散，增加高錳酸鉀氧化劑與目標污染物的接觸范圍，減少無選擇消耗，提高氧化劑的利用，從而實現氧化劑的緩慢釋放、有效傳輸和高效氧化等目的。

【附圖說明】

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的描述。

圖1為本發明中緩釋型高錳酸鉀微膠囊在水中的緩釋曲線。

圖2為本發明中緩釋型高錳酸鉀微膠囊對三氯乙烯的持續性降解情況示意。

【具體實施方式】

1、一種緩釋型高錳酸鉀微膠囊的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將硬脂酸置于反應器中，加入無水乙醇，在70-80℃下水浴加熱，充分攪拌至硬脂酸完全溶解；用硬脂酸作為緩釋型高錳酸鉀微膠囊的殼材料。