[發(fā)明專利]一種碳氮摻雜的鋅鈦雙金屬納米粒子處理芳胺類制藥廢水的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810398529.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108654670B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉述珍;王佳;馮博;閆園;高建成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉述珍
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;B01J35/00;B01J37/03;B01J37/08;C02F1/32;C02F1/30;C02F101/38
• 代理公司: 青島致嘉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37236
• 代理人: 孟志

本發(fā)明屬于水污染防治技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳氮摻雜的鋅鈦雙金屬納米粒子處理芳胺類制藥廢水的方法。本發(fā)明以三聚氰胺為碳源和氮源通過(guò)高溫煅燒形成石墨相氮化碳，然后在石墨相氮化碳上負(fù)載納米氧化鋅形成氧化鋅負(fù)載的石墨相氮化碳納米顆粒（ZnO@g?C3N4），最后通過(guò)溶膠?凝膠法制備出具有光學(xué)催化性能的碳氮摻雜的鋅鈦雙金屬納米粒子。本發(fā)明制備出的碳氮摻雜的鋅鈦雙金屬納米粒子可在弱酸條件下對(duì)2,5?雙(三氟甲基)苯胺實(shí)現(xiàn)良好的降解率，而且可用于其它芳胺廢水的降解，具有可工業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水污染防治技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳氮摻雜的鋅鈦雙金屬納米粒子處理芳胺類制藥廢水的方法。

背景技術(shù)

度他雄胺，化學(xué)名為(5α,17β)-N-[2,5-雙(三氟甲基)苯基]-3-氧代-4-氮雜雄甾-1-烯-17-甲酰胺，是英國(guó)Glaxo Smith Kline公司研制的雙重5α-還原酶抑制劑，2003年6月經(jīng)美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市，商品名Avodart，用于預(yù)防和治療良性前列腺增生。2014年03月06日CFDA批注了該藥物在中國(guó)市場(chǎng)的銷售。

度他雄胺的生產(chǎn)中使用苯胺類衍生物2,5-雙(三氟甲基)苯胺作為關(guān)鍵中間體，在反應(yīng)中該中間體的摩爾配比使用量大大高于另一結(jié)構(gòu)片段的使用量(中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志，2013,44(10)：966-968，度他雄胺的合成)，導(dǎo)致反應(yīng)液中剩余大量2,5-雙(三氟甲基)苯胺。芳胺類化合物具有很高的毒性，對(duì)人體有致畸或致癌作用。許多國(guó)家都制定了嚴(yán)格的芳胺(如苯胺、對(duì)硝基苯胺、二苯胺等)排放標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)我國(guó)的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，芳胺類化合物廢水的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度≤2mg/L。因此芳胺類化合物工業(yè)廢水的處理是一個(gè)十分值得重視的問(wèn)題。

處理芳胺廢水的常用方法有物理法、生化法和化學(xué)法，物理法中活性炭是目前廢水處理中普遍采用的吸附劑,可用于各類廢水的處理,但是其再生循環(huán)使用較為復(fù)雜。在處理廢水時(shí),采用溶劑萃取法溶劑回收過(guò)程中易造成二次污染。生化法由于芳胺廢水的毒性強(qiáng)、可生化性差，處理濃度大的廢水時(shí)效果較差。

化學(xué)法以Fenton及類Fenton氧化法為高級(jí)氧化技術(shù)中的一種重要方法，F(xiàn)enton反應(yīng)是利用Fe²⁺催化H₂O₂分解產(chǎn)生·OH自由基,從而引發(fā)有機(jī)物的氧化降解反應(yīng)。Fenton法因其具有反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用較低以及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于各種有機(jī)廢水的高級(jí)氧化處理研究中，但催化劑不能循環(huán)使用及因催化劑的流失而引起的二次污染是其主要缺陷。

在各種半導(dǎo)體光催化劑中，由于Ti0₂具有光催化活性高、價(jià)格相對(duì)較低和穩(wěn)定性強(qiáng)等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。但是，Ti0₂光催化較低的量子效應(yīng)和光催化活性，以及對(duì)光的利用多集中在紫外光區(qū)域；且粉末態(tài)催化劑在應(yīng)用時(shí)不易回收利用，易造成二次污染等，這些都是制約其發(fā)展的主要難題。

未有文獻(xiàn)報(bào)道度他雄胺廢水中2,5-雙(三氟甲基)苯胺的處理方法，所以尋找能夠有效降解度他雄胺廢水中2,5-雙(三氟甲基)苯胺的清潔處理工藝具有現(xiàn)實(shí)的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種碳氮摻雜的鋅鈦雙金屬納米粒子處理芳胺類制藥廢水的方法，本發(fā)明以三聚氰胺為碳源和氮源通過(guò)高溫煅燒形成石墨相氮化碳，然后在石墨相氮化碳上負(fù)載納米氧化鋅形成氧化鋅負(fù)載的石墨相氮化碳納米顆粒(ZnO@g-C₃N₄)，最后通過(guò)溶膠-凝膠法制備出具有光學(xué)催化性能的碳氮摻雜的鋅鈦雙金屬納米粒子。本發(fā)明制備出的碳氮摻雜的鋅鈦雙金屬納米粒子可在弱酸條件下對(duì)2,5-雙(三氟甲基)苯胺實(shí)現(xiàn)良好的降解率，而且可用于其它芳胺廢水的降解，具有可工業(yè)化應(yīng)用前景。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種碳氮摻雜的鋅鈦雙金屬納米粒子的制備方法，包括如下步驟：