[發明專利]一種選擇性氧化堿性廢水中鄰氯苯酚的方法

在審

• 申請號: 201710988014.2
• 申請日: 2017-10-21
• 公開（公告）號: CN107902743A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 韓煦;王夢
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/36
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及利用催化劑催化過氧化氫產生單線態氧和超氧自由基并用于選擇性氧化鄰氯苯酚的方法，屬于選擇性氧化降解污廢水中有機物的領域。

背景技術

水環境問題一直是人類社會經濟發展中最關心的問題，如何有效地降解水中持久性難降解有機污染物是我們所關心的環境問題。高級氧化技術是一種處理難降解有機污染物的新技術，通過反應產生活性極強的羥基自由基(HO·)將廢水中難降解的有機污染物氧化降解成無毒或低毒的小分子物質，甚至直接礦化為二氧化碳和水。然而，此過程需要加入大量的氧化劑產生氧化性強但無選擇性的HO·，從而增加了操作成本。此外，由于HO·氧化能力隨著pH的升高而迅速降低，傳統高級氧化技術在堿性條件下處理有機廢水的效率并不理想。因此，尋求堿性條件下選擇性氧化難降解有機污染物的方法十分必要。

氯酚是一種高毒性和難生物降解的污染物，作為氯酚的一種典型代表，鄰氯苯酚廣泛存在于造紙廠，農藥殘存物，除草劑中。盡管傳統芬頓反應對有機物的降解有較好的效果，但反應受限于酸性(pH 3左右)條件，而在堿性環境中不能很好地去除。

過氧化氫(H₂O₂)是一種環境友好型的強氧化劑(E⁰＝0.87–1.80V)，可通過不同的路徑生成多種活性氧種類，如羥基自由基(HO·,E⁰＝1.9-2.7V)，超氧自由基(·OOH/O₂^·-,E⁰＝1.06V)以及單線態氧(¹O₂,E⁰＝1.1V)。相比于沒有氧化選擇性的HO·，¹O₂可選擇性降解富電子有機物烯烴，藥物類物質及激素類物質，而O₂^·-可有效將鹵代烴中的鹵元素選擇性脫除。此外，堿性條件下¹O₂和O₂^·-具有較好的氧化性和穩定性。因此，利用¹O₂和O₂^·-選擇性氧化鄰氯苯酚污染物具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種簡單可行激活單線態氧和超氧、在堿性水環境中可選擇性氧化降解鄰氯苯酚的方法。

本發明的技術方案如下：

一種選擇性氧化堿性廢水中鄰氯苯酚的方法，產生活性氧及降解鄰氯苯酚的方法，其步驟如下：

1)稱取固體Na₂MoO₄.2H₂O固體溶于蒸餾水，制備0.25-0.5M Na₂MoO₄儲備液；

2)移液槍移取液態藥品鄰氯苯酚，定容于容量瓶中，制備1g/L-2g/L鄰氯苯酚儲備液；

3)取步驟1)的Na₂MoO₄儲備液加蒸餾水稀釋調節pH值至堿性a溶液；取步驟2)的鄰氯苯酚儲備液加入蒸餾水中，最終濃度為100mg/L調節pH值至堿性b溶液；

4)將步驟3)中a，b溶液混合，避光，使反應處于暗反應條件，加入過氧化氫溶液，將反應體系置于30℃,150r/min水浴鍋中；

優選步驟是步驟3)MoO₄^2-是單鉬酸根且最終濃度為0.5-2mM。

優選步驟是步驟3)a，b兩種溶液分別調節pH，且優選pH 8-12。

優選步驟是步驟4)中，過氧化氫濃度為500-2000mg/L。