[發明專利]一種有效降解污水中C60氧化物的方法

在審

• 申請號: 201610263227.4
• 申請日: 2016-05-23
• 公開（公告）號: CN105712431A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 張超智;李婷;蘇艷曉;牛孟霄;顧承越
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/72
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;裴詠萍

技術領域

本發明屬于有機碳納米材料降解技術領域，具體涉及一種能有效降解污水中C₆₀氧化物的方法。

背景技術

C₆₀是一種由60個碳原子構成的分子（物質一般不由原子構成），形似足球，又名足球烯。其中人們對C₆₀研究最為深入，因為它是其中穩定性最高的一種。由于它的結構特殊，并具有奇特的物理、化學性質，C₆₀及其化合物的研究已成為當前世界各國科學家研究的焦點和熱點之一。現有工業生產中利用其氧化物多通過強酸對C₆₀進行氧化，其工業廢水排出，對真核生物細胞、水蚤、魚類都表現出強烈毒性，需要對其進行降解消除毒性。

2009年Schreiner等唯一正式報到了白腐真菌對富勒醇C₆₀(OH)_19-27的生物降解。該研究的不足之處：白腐菌通過降解富勒烯合成自身脂類物質及產生的CO₂很少，降解不完全。并且白腐菌在污水的強酸環境中無法存活，生物降解不適用在大量工業污水處理中。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種能有效降解工業污水中C₆₀氧化物的方法。

為了達到上述目的，本發明提供了一種有效降解污水中C₆₀氧化物的方法，該方法通過紫外光-芬頓法對污水中C₆₀氧化物進行降解。

具體步驟如下：

(1)取200mL工業污水，其中C₆₀氧化物的濃度為0.4~0.5mg/mL，攪拌均勻后，超聲30~60分鐘；

(2)采用濃度為1mol/L的NaOH溶液調節pH值為2~4，優選pH值為3；

(3)然后加入1mL濃度為5ppm的FeCl₃水溶液，攪拌均勻，再加入2-4mL（優選加入量為2mL）H₂O₂溶液，攪拌均勻；所述H₂O₂溶液濃度為1g/L；

(4)將步驟（3）制備的溶液放在紫外光λ=185nm波長條件下照射，每天添加1-2mL（優選加入量為1mL）的所述H₂O₂溶液，照射時間為6小時至3天，優選時間3天。

本發明相比現有技術具有以下優點：本發明通過紫外光結合芬頓法可產生更多的·OH，顯著提高降解有機物分解速率，破壞C₆₀氧化物的碳骨架，使其被降解生成CO₂。使用短波長(λ=185nm)使其降解更徹底，從而消除其對環境的毒性危害。另外，芬頓試劑對環境不會產生污染，避免了花費額外人力物力進行后續的處理，同時使用的芬頓試劑價格便宜，降解周期短。

附圖說明

圖1為本發明實施例的污水中C₆₀氧化物的降解過程圖；

圖2為本發明實施例的污水在降解過程中的紫外光譜圖。

圖1中，1、2、3、4、5分別為污水在降解0、6、12、24和48小時后的樣品。

具體實施方式

下面具體實施例對本發明進行詳細說明。

取工業污水200mL，其中氧化C₆₀濃度為0.4mg/mL，超聲30min；用NaOH水溶液（濃度為1mol/L）調節溶液的pH=3；然后加入1mLFeCl₃水溶液（濃度為5ppm），攪拌均勻，再加入2mLH₂O₂溶液（濃度為1g/L），將溶液放在紫外光λ=185nm波長條件下照射，每天添加1mL的H₂O₂溶液（濃度為1g/L），降解3天。從圖1中，從樣品1至5可以發現氧化C60溶液逐漸由懸濁液變成水溶液，其粒徑尺寸變小。降解6小時后，樣品2溶液變淺黃色，說明C=C鍵被打開，碳骨架逐漸消失。2天后C₆₀氧化物幾乎完全降解，樣品5溶液變澄清。同時在降解的過程中，在降解0、2、4、6、8、12、24、48和72小時，取工業污水進行紫外光譜測試。從圖2可知，在紫外波長220nm處，污水的吸光度為0.35。隨著降解時間的增加，樣品吸光度先增加后減小，到3天后為0。說明C₆₀氧化物在3天后可以達到完全降解。