[發明專利]一種利用過硫酸鹽及負載鐵錳雙相復合氧化石墨烯去除水中內分泌干擾物的方法

有效

• 申請號: 201510073638.2
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104667870B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 郭洪光;張永麗;楊穎;劉洪位
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種去除水中內分泌干擾物的方法。

背景技術

內分泌干擾物(Endocrine?disrupting?chemicals,EDCs)是通過未經完全處理的生活污水、制藥廢水或牲畜水產業糞肥徑流進入水環境，且在水體中富集后濃度會增加上百倍。而即使是痕量級別的EDCs亦會對長期暴露其中的人體及生物體產生致癌、致突變及干擾生殖系統與激素分泌等危害。由于上述物質被頻繁地使用并進入環境水體中，導致其形成“假持續”(pseudo-persistent)現象，進而對人體健康以及整個生態系統構成長期潛在危害。現行常規飲用水處理工藝，如混凝、沉淀、過濾和消毒的方法對EDCs的去除十分有限，亟需研發新型高效水處理工藝應對上述物質所造成的飲用水安全隱患。

目前國內外去除水環境中的EDCs常用的方法包括生物法、物化法、電化學法及薄膜過濾法。由于EDCs對生物的毒性作用，使得未經特殊馴化的微生物對其去除作用十分有限；電化學法對該類物質的去除較為高效，但由于成本較高也難以大規模使用；膜技術作為21世紀最有前景的水處理技術，雖被廣泛應用于飲用水處理，然而較高的膜組件設備和運行成本使其難以在大規模去除特定有機污染物中使用；物化法中的氧化和吸附，由于操作簡單，去除效率高、成本可控而在飲用水處理中得到了廣泛應用，然而單獨氧化工藝或吸附工藝存在的成本較高，副產物較多，吸附劑難回收等問題，使其在應用研究中仍具有一定局限性。

發明內容

本發明的內容是要解決現有去除水中內分泌干擾物的方法去除效率低，成本高，副產物多，吸附劑難回收和不能大規模去除特定有機污染物的問題，而提供一種利用過硫酸鹽及負載鐵錳雙相復合氧化石墨烯去除水中內分泌干擾物的方法。

一種利用過硫酸鹽及負載鐵錳雙相復合氧化石墨烯去除水中內分泌干擾物的方法，是按以下步驟完成的：

一、將過硫酸鹽與預處理的水混合：將過硫酸鹽與預處理的水混合，再在室溫下和攪拌速度為160r/min～250r/min的條件下攪拌20min～45min，得到過硫酸鹽和預處理的水的混合溶液；

步驟一中所述的過硫酸鹽為過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鈣中的一種或其中幾種的混合物；

步驟一中所述的預處理的水中內分泌干擾物的濃度為0.02mg/L～100mg/L；

步驟一中所述的過硫酸鹽的質量與預處理的水的質量比為1:(1000～10000)；

二、調節反應pH值：在攪拌速度為150r/min～200r/min的條件下使用0.1mol/L～100mol/L的高氯酸和0.1mol/L～100mol/L的氫氧化鈉溶液將過硫酸鹽和預處理的水的混合溶液的pH值調節至6.5～7.5，得到調節pH值后的過硫酸鹽和預處理的水的混合溶液；

三、制備負載鐵錳雙相復合氧化石墨烯：

①、將氧化石墨烯加入到質量分數為97％～99％的乙二醇溶液中，再使用超聲波震蕩儀震蕩分散3h～4h，得到氧化石墨烯和乙二醇的混合溶液；

步驟三①中所述的氧化石墨烯的質量與質量分數為97％～99％的乙二醇溶液的體積比為(0.001g～10g):1mL；

②、將檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液在溫度為60℃～75℃下加熱20min～45min，得到加熱后的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液；再向加熱后的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液中加入FeCl₃·6H₂O、尿素和MnCl₂·6H₂O，再在室溫和磁力攪拌速度為100r/min～250r/min的條件下磁力攪拌2h～4h，得到含有鐵錳的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液；

步驟三②中所述的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液中檸檬酸鈉的濃度為60mg/mL～200mg/mL；

步驟三②中所述的加熱后的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液的體積與FeCl₃·6H₂O的質量比為(1mL～1000mL):1g；

步驟三②中所述的FeCl₃·6H₂O與尿素的質量比為(0.01～100):1；

步驟三②中所述的FeCl₃·6H₂O與MnCl₂·6H₂O的質量比為(0.01～1000):1；