[發明專利]一種甲基橙降解劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710478704.3
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107235908A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 田敏;張改
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: C07D233/22
• 分類號: C07D233/22;C07D233/20;C07D233/26;C02F1/72;C02F101/34;C02F101/38;C02F101/30
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，具體一種甲基橙降解劑及其制備方法。

背景技術

我國水污染狀況日趨嚴重，現有的治理技術及設施急需更新改造，一些高新技術由于運轉費用過高而限制了其在國內的發展。美國環保局公布的129種基本污染物中，有9類共114種是有機污染物。其中，有機染料甲基橙成為工業廢水中典型的高難度難降解有機污染物。含甲基橙類染料廢水具有成分復雜、色度高、排放量大、毒性大、可生化性差的特點，一直是廢水處理中的難題。

目前甲基橙類染料廢水處理包含生物處理法和物化處理法。生物法通過生物的吸附、空氣吹脫微生物、進行新細胞物質的合成，消耗而降解。生物處理法具有運行費用低，易于管理的優點，但同時又具有占地面積大，投資費用高，受廢水成分和濃度的限制，停留時間長等缺點。物化處理法主要有:混凝沉淀法、吸附法、化學氧化法等，目前應用最廣泛的方法是光催化氧化法，在染料廢水處理中顯示出極大的潛力。光催化氧化法主要是使氧化劑分解起作用，促進氧化劑發生鏈式反應而產生高氧化性的基團或離子，攻擊廢水中的有機物。適用于有生物毒性的和難降解的有機污染物，可使大多數難降解有機物氧化或偶合。光催化降解技術具有常溫常壓下就可進行，能徹底破壞有機物，氧化效率高，分解速度快，沒有二次污染等優點，但藥劑費用高，反應裝置較復雜，處理成本較高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種甲基橙降解劑及其制備方法，可有效降低因反應裝置較復雜，導致處理成本較高的問題。

本發明提供一種甲基橙降解劑，其結構如通式(I)所示：

通式(I)中R₁～R₅分別為NO₂、OH、H、OCH₃、OCH₂CH₃、

CF₃、COOH或鹵素中的一種。

所述通式(I)中R₁～R₅中任意三個取代基為H。

所述通式(I)中R₁～R₅中任意四個取代基為H。

所述鹵素為F、Cl或Br。

一種甲基橙降解劑的制備方法，其特征在于：將2.0mmol2,3-二甲基-2,3-二羥胺基丁烷溶于40ml精制甲醇中，室溫攪拌，加入1.0mmol以R₁～R₅取代的苯甲醛中，回流反應24h，溶液中有白色沉淀析出，減壓除去甲醇，殘余物懸浮于20mlCH₂Cl₂中，冰水浴冷卻，將2.8mmolNaIO₄溶于5ml水中，劇烈攪拌下緩慢加入到反應體系中，滴畢后繼續反應0.5h，停止反應，有機相用水洗一次，取有機相用無水硫酸鎂干燥，蒸除溶劑得藍色油狀物，柱層析分離得到藍色粉末。

所述的甲基橙降解劑在廢水中染料甲基橙降解的應用。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明提供的降解劑中氮氧自由基是含C、N、O和自旋單電子的一類具有穩定結構有機化合物，其可以直接攻擊廢水中的有機物，常溫常壓下就可以進行，實施方便，可以快速徹底地降解印染廢水中的甲基橙，氧化效率高，分解速度快，且自身無毒，不會產生二次污染；配置工藝簡單價廉，并且無需投入大量的資金購買設備和占地建廠，節約資源資金。

附圖說明

圖1為實施例1的化合物1對甲基橙的降解圖；

圖2為實施例3的化合物4對甲基橙的降解圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

一種甲基橙降解劑，其結構如通式(I)所示：

通式(I)中R₁～R₅分別為NO₂、OH、H、OCH₃、OCH₂CH₃、CF₃、COOH或鹵素中的一種。所述鹵素為F、Cl或Br。

上述化合物的合成分別以R₁～R₅取代的苯甲醛為原料，與2,3-二甲基-2,3-二羥胺基丁烷進行縮合而成，例如：