[發明專利]一種利用UV/Na2SO3協同體系對4-氯酚進行還原脫氯的方法

在審

• 申請號: 201810713216.0
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108996653A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 程婷;張曉
• 申請（專利權）人: 江蘇開放大學（江蘇城市職業學院）
• 主分類號: C02F1/70
• 分類號: C02F1/70;C02F1/32;C02F101/34;C02F101/36
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發明公開了一種利用UV/Na₂SO₃協同體系對4?氯酚進行還原脫氯的方法，在含有4?氯酚的水中，加入0~10mmol/L亞硫酸鈉，控制溶液pH=6?12，進行汞燈光照反應2min以上，實現降解2,4?二溴酚。本發明利用UV/Na₂SO₃協同體系對4?氯酚進行還原脫氯，在光催化反應器裝置中進行4?氯酚的光催化反應，通過試驗表明，其光催化反應的降解的效率和亞硫酸鈉濃度、整個體系的pH值有關。整體上來說，光催化反應的降解效果隨著反應時間的不斷延長而變得越來越好；在體系的pH值相同的條件下，利于降解效果的亞硫酸鈉最佳條件是加入5mmol/L濃度的亞硫酸鈉，體系pH值為6。

技術領域

本發明屬于4-氯酚還原脫氯技術領域，具體涉及一種利用UV/Na₂SO₃協同體系對4-氯酚進行還原脫氯的方法。

背景技術

4-氯酚（對氯苯酚），一種無色晶體，微溶于水，能溶于苯、乙醇、乙醚、甘油、氯仿、固體油和揮發油。主要用于農藥、醫藥、塑料等工業，也用于酒精的變性劑和植物礦物油的選擇性溶劑。遇明火，對氯苯酚高溫分解，受熱可燃，熱分解則會產生有毒的腐蝕性煙氣，對眼睛、粘膜、呼吸道及皮膚有強烈的刺激性作用。4-氯酚結構中苯環上CL的存在不僅增強該化合物的化學穩定性，使4-氯酚的自然降解非常緩慢和困難，而且對微生物也有一定的毒性。而且很容易通過生物的食物鏈被富集在生物體內，會對軟體動物、魚和哺乳類動物造成嚴重危害。除此之外，對氯酚還對水體環境產生長期的不良影響。美國環保署（EPA）將含酚類污染水列為129種優先控制的污染物之一，其中氯酚類就占了25種之多，在我國也是一種必須首要控制的有毒有機化合物之一。

目前4-氯酚常用的處理處置方法，主要有吸附法、超聲法、生物法、化學法等。

吸附法是指利用多孔性固體吸附劑將水樣中的一種或數種組分吸附在表面，再加上合適的溶劑，用加熱、吹氣等方法將預測組分解析，是指發生分離和富集，從而除掉廢水中污染物的方法。多孔碳材料憑借其具備有吸附性能良好，比表面積大等優點而成為最受歡迎的吸附材料。M.W. Jung 曾經就氯酚在4 種顆粒狀活性炭上的吸附情況展開實驗研究，得出以下結果：氯酚的吸附是依靠活性炭上π電子對和酚之間的相互作用控制了它的吸附行為和能力。容量大是活性炭的一個很大的優點，但它的一個最大的問題就是它的失活問題，使用時間久了，它的吸附能力會出現下降的情況，所以我們在注重維持甚至延長它的使用壽命的同時，尋求它的合適的再生方法也很關鍵。

利用超聲法來降解水體中的有毒有機物起源于二十世紀九十年代。但這種方法會受到多種因素的限制，比如聲場參數和物化參數以及環境壓力的不同都會影響超聲降解。Y. Ku等人指出使用超聲法進行氯酚降解主要蘊含著兩個機理：自由基襲擊、空化氣泡內的高溫分解以及自由基襲擊、空化氣泡與液體交界面的高溫分解。而Hongwei Hao等人在研究該問題時有了進一步的發現：氯苯酚在降解時主要是依靠高溫熱解的路徑。比起依靠自由基氧化，這樣的方式不僅去除效率較高，而且它還提高了反應的選擇性。當然，它也不可避免地存在一些弊端，比如在進行降解時它所要消耗的能量是比較大的，并且單次處理量比較有限。如今通過超聲法來使得有毒有機物得到降解面臨著一些問題，首當其沖的便是降解成本以及處理的規模問題。