[發明專利]一種利用殼聚糖包被納米鐵催化過硫酸鹽降解羅丹明B的方法

在審

• 申請號: 201810273898.8
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108423792A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 楊英;江勇;肖卓;唐躍武;蘇光辰;施海姍;張惠;孫芳;王磊;張博翔
• 申請（專利權）人: 安徽建筑大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;B01J31/28;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 王華

一種利用殼聚糖包被納米鐵催化過硫酸鹽降解羅丹明B的方法，包括向含有羅丹明B的水中加入過硫酸鹽和殼聚糖包被納米零價鐵；在53?57℃條件下進行反應以降解羅丹明B。本發明的方法對羅丹明B的降解率為90?95%。

技術領域

本發明涉及一種利用殼聚糖包被納米鐵催化過硫酸鹽降解羅丹明B的方法，屬于廢水處理技術領域。

背景技術

羅丹明B是一種具有鮮桃紅色的人工合成染料，氧雜蒽染料中的重要代表物，廣泛存在于印染廢水中。其應用廣泛，價格低廉，穩定性好，所以常被不法商家作為食品添加劑的著色劑。由于該類染料難生物降解且致癌，大量使用會對水環境造成很大的危害，因此對含有該染料廢水的降解處理便顯得十分重要。

近年來，以硫酸根自由基為主的新型高級氧化技術在水處理領域中的應用越來越廣泛，在去除難降解有機物過程中顯示出巨大潛力。通過激光光解、脈沖輻射、光解、加熱、過渡金屬活化和電化學還原等方法可活化過硫酸鹽產生硫酸根自由基。其中最為簡單易行的過渡金屬離子活化，引入的離子容易流失，會造成二次污染。故而負載過渡金屬離子的非均相催化劑活化過硫酸鹽降解技術成為研究熱點，不僅可以克服以上缺點，還能循環利用。

公開號為CN106045152A的發明專利公開了一種利用納米Fe₃O₄/Na₂S₂O₈反應體系降解羅丹明B的方法。該方法是通過控制在一定pH條件下，向羅丹明B廢水中投加過硫酸鈉和納米四氧化三鐵，在常溫下反應，利用納米四氧化三鐵的磁性將其回收循環利用。

發明內容

本發明目的在于提供一種利用殼聚糖包被納米鐵催化過硫酸鹽降解羅丹明B的方法。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案是：一種利用殼聚糖包被納米鐵催化過硫酸鹽降解羅丹明B的方法，包括向含有羅丹明B的水中加入過硫酸鹽和殼聚糖包被納米零價鐵；在53-57℃條件下進行反應以降解羅丹明B。

優選的技術方案為：含有羅丹明B的水的pH值為2.3-2.7；羅丹明B的濃度為7-9mg/L；過硫酸鹽的濃度為2.5-3.5g/L；殼聚糖包被納米零價鐵的添加量為0.6-0.8g/L。

優選的技術方案為：所述過硫酸鹽選自過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨。

優選的技術方案為：所述殼聚糖包被納米零價鐵的制備方法包括：

第一步：在氮氣環境中，將1質量份的殼聚糖溶解到45-55質量份的醋酸溶液中，得到殼聚糖醋酸溶液；

第二步：保持氮氣環境，向所述殼聚糖醋酸溶液中加入0.4-0.6質量份的納米零價鐵和0.08-0.12質量份的碳粉，然后將整個溶液處于超聲波環境中20-30min，使納米零價鐵、碳粉均勻分散在殼聚糖醋酸溶液中得到第一混合液；

第三步：保持氮氣環境，將所述第一混合液滴加到50-500質量份的堿性溶液中，使殼聚糖析出并形成殼聚糖小球；

第四步：用超純水反復沖洗殼聚糖小球，直至沖洗后的小球表面的pH值為7.0，然后將沖洗后的殼聚糖小球放置于戊二醛溶液中，在真空條件下振蕩，接著取出殼聚糖小球，再用超純水反復沖洗至殼聚糖小球表面的pH值為7.0，最后將殼聚糖小球放置于真空干燥箱中，烘干即得殼聚糖包被納米零價鐵。

優選的技術方案為：所述醋酸溶液的質量濃度為0.4-0.6%。

優選的技術方案為：在第二步中，超聲波環境的超聲波頻率為25-35KHz，功率密度為0.40-0.50w/cm²。

優選的技術方案為：所述堿性溶液由NaOH和乙酸乙酯分散于水中制得，NaOH濃度為0.8-1.2mol/L，乙酸乙酯的質量濃度為2-3%。