[發(fā)明專利]一種利用鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯激活單過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510073668.3
• 申請(qǐng)日: 2015-02-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104667871B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭洪光;楊穎;張永麗;梁大山;劉楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 牟永林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化進(jìn)行的加快，環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，水污染問(wèn)題引起越來(lái)越多的人關(guān)注。水中微量有機(jī)物、如酚類、苯胺等個(gè)人護(hù)理品、內(nèi)分泌干擾物等；內(nèi)分泌干擾物雖然在水中含量較少，但是它們會(huì)逐漸積累與濃縮；內(nèi)分泌干擾物這種穩(wěn)定性高、有毒、有害的污染物會(huì)在城市水循環(huán)過(guò)程中逐漸積累，對(duì)水質(zhì)構(gòu)成很大的威脅。

目前國(guó)內(nèi)外去除水環(huán)境中的EDCs常用的方法包括生物法、物化法、電化學(xué)法及薄膜過(guò)濾法。由于EDCs對(duì)生物的毒性作用，使得未經(jīng)特殊馴化的微生物對(duì)其去除作用十分有限；電化學(xué)法對(duì)該類物質(zhì)的去除較為高效，但由于成本較高也難以大規(guī)模使用；膜技術(shù)作為21世紀(jì)最有前景的水處理技術(shù)，雖被廣泛應(yīng)用于飲用水處理，然而較高的膜組件設(shè)備和運(yùn)行成本使其難以在大規(guī)模去除特定有機(jī)污染物中使用；物化法中的氧化和吸附，由于操作簡(jiǎn)單，去除效率高、成本可控而在飲用水處理中得到了廣泛應(yīng)用，然而單獨(dú)氧化工藝或吸附工藝存在的成本較高，副產(chǎn)物較多，吸附劑難回收等問(wèn)題，使其在應(yīng)用研究中仍具有一定局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法成本高，副產(chǎn)物多，吸附劑難回收和去除效率低的問(wèn)題，而提供一種利用鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯激活單過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。

一種利用鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯激活單過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法是按以下步驟完成的：

一、將單過(guò)硫酸鹽與預(yù)處理的水混合：將單過(guò)硫酸鹽與預(yù)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，得到單過(guò)硫酸鹽和預(yù)處理的水的混合溶液；

步驟一中所述的單過(guò)硫酸鹽為單過(guò)硫酸鉀、單過(guò)硫酸銨、單過(guò)硫酸鈉和單過(guò)硫酸鈣中的一種或其中幾種的混合物；

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

步驟一中所述的單過(guò)硫酸鹽的質(zhì)量與預(yù)處理的水的質(zhì)量比為1:(1000～10000)；

二、調(diào)節(jié)反應(yīng)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的氫氧化鈉溶液將單過(guò)硫酸鹽和預(yù)處理的水的混合溶液的pH值調(diào)節(jié)至6.5～7.5，得到調(diào)節(jié)pH值后的單過(guò)硫酸鹽和預(yù)處理的水的混合溶液；

三、制備鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯：

①、將氧化石墨烯加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)量與質(zhì)量分?jǐn)?shù)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CeCl₂·6H₂O，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，得到含有鈰鐵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(zhì)量比為(1mL～1000mL):1g；

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

步驟三②中所述的FeCl₃·6H₂O與CeCl₂·6H₂O的質(zhì)量比為(0.01～1000):1；

③、將氧化石墨烯和乙二醇的混合溶液與含有鈰鐵的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液混合，再加入到內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼高壓反應(yīng)釜中，再將不銹鋼高壓反應(yīng)釜密封，再將密封的不銹鋼高壓反應(yīng)釜在溫度為200℃～230℃下反應(yīng)12h～48h，再自然冷卻至室溫，得到黑色懸濁液；

步驟三③中所述的氧化石墨烯和乙二醇的混合溶液與含有鈰鐵的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液的體積比為(0.1～50):1；