[發明專利]以Keggin型雜多化合物H3PW12O40為催化劑降解有機污染物十溴二苯醚的均相催化工藝

有效

• 申請號: 201510657515.3
• 申請日: 2015-10-13
• 公開（公告）號: CN105288929B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 劉春光;劉爽;鄭婷
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: A62D3/38
• 分類號: A62D3/38;A62D101/28;A62D101/22
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

本發明是一種以Keggin型雜多化合物H₃PW₁₂O₄₀為催化劑降解有機污染物十溴二苯醚的均相催化工藝，其特點是，包括Keggin型雜多化合物催化劑H₃PW₁₂O₄₀的合成、Keggin型雜多化合物催化劑H₃PW₁₂O₄₀的表征、對有機污染物十溴二苯醚的均相催化和均相催化降解效果及降解產物的分析等步驟，具有工藝流程科學合理，工藝設備簡單，降解效率高，能耗少，催化劑綜合利用率高，環保效果好等優點，解決了環境領域對有機污染物十溴二苯醚去除的難題。

技術領域

本發明屬于環境催化領域，尤其涉及以Keggin型雜多化合物H₃PW₁₂O₄₀為催化劑降解有機污染物十溴二苯醚的均相催化工藝。

背景技術

多溴聯苯醚(PBDEs)作為高效阻燃劑已被廣泛應用于塑料制品中，因其具有全球性的廣泛分布和良好的生物蓄積性引起了環境方面的高度關注。目前在某些沉積物、海洋生物、食品樣品、人類血液和組織中檢測到了PBDEs的存在。據報道，PBDEs可以影響酶的活性并且作為內分泌干擾物，在大腦發育的關鍵時期對神經系統造成傷害。對于典型的商用PBDEs 產物(如五，八，和十溴聯苯醚)，對十溴聯苯醚(BDE209)的需求是最大的，約為世界范圍內PBDEs使用總量的75％。在珠江三角洲和中國南海區域的沉積物中，BDE209的濃度區間為0.4-7340ng/g，約占PBDEs總量的72.6-99.7％，因此，尋找一個可以消除BDE209污染的方法至關重要。近年來，研究者們在此方面也付出了大量精力，通過對BDE209進行光解、還原降解、水熱技術和利用厭氧培養的生物途徑等。這些方法雖然最終可以除去BDE209，但速度很慢，耗時過長，并且在降解的過程中，因為BDE209有較強的疏水性和穩定性，因而為中間產物的獲取和分析帶來困難；另一方面，這些反應可能會給環境帶來一些負面影響，降解產生的低溴代的同系物相比于BDE209有更高的毒性。

最近幾年以來，多酸的化學自組裝、多酸的表面化學、多酸的催化化學，特別是多酸對有機化合物選擇性氧化催化的研究，及多酸的理論化學等成為多酸化學領域研究的幾個重要熱點問題。多酸化合物有確定的結構，它的酸堿和氧化還原性質可以通過改變其化學組成而在很大范圍內進行調整；多酸化合物溶解性好，可以容易的溶解在極性溶劑中，并且在固態，多酸化合物具有很好的熱穩定性；多酸化合物同時具有酸性和氧化還原性，并且在溫和的條件下就可以進行快速的可逆氧化-還原反應；多酸化合物具有獨特的配位能力，可穩定反應中間產物。在多數的多酸化合物中，Keggin結構最穩定而且很容易得到，并兼具良好的穩定性及氧化還原性，可作均相或非均相反應，對環境無污染，該無機化合物在分析化學、醫學、材料科學等領域具有潛在的應用前景，這類結構的多酸化合物及它的某些衍生物在一些催化過程中表現出了高的催化活性。如果可以利用Keggin型雜多化合物H₃PW₁₂O₄₀的優點去解決 BDE209所帶來的污染問題是本領域技術人員一直渴望解決，但迄今尚未解決的難題。

發明內容

本發明的目的是，對現有技術進行實質性改進和創新，提供一種催化劑利用率高、能耗低、無污染的以Keggin雜多化合物H₃PW₁₂O₄₀為催化劑降解有機污染物十溴二苯醚的均相催化工藝。

實現本發明目的采用的技術方案是，一種以Keggin型雜多化合物H₃PW₁₂O₄₀為催化劑降解有機污染物十溴二苯醚的均相催化工藝，其特征是，它包括以下步驟：

(1)Keggin型雜多化合物催化劑H₃PW₁₂O₄₀的合成