[發(fā)明專利]一種吸附由光解水體系生成的雙氧水的方法

有效

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• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN109987586B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 張勝建;洪心怡;武亞琪;姚朱媛
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: C01B15/027
• 分類號: C01B15/027;C01B15/013
• 代理公司: 寧波市海曙鈞泰專利代理事務所(普通合伙) 33281
• 代理人: 代忠炯;崔璇璇

本發(fā)明申請公開了一種吸附由光解水體系生成的雙氧水的方法，光解水體系包括水、光解催化劑、光源和攪拌器，水在光源的照射條件和光解催化劑的催化作用下發(fā)生光解，生成雙氧水，在光解水體系外側設有用于吸附雙氧水的吸附材料，吸附材料與光解水體系置于同一個容器內且兩者之間通過濾膜分隔。上述方法能夠在光解水的過程中將雙氧水穩(wěn)定地吸附富集起來。

技術領域

本發(fā)明涉及光解水及雙氧水技術領域，具體涉及一種吸附由光解水體系生成的雙氧水的方法。

背景技術

過氧化氫的英文名為Hydrogen Peroxide，化學式為H₂O₂，可與水以任意比例混合，混合后的水溶液為無色透明液體，俗稱雙氧水。由于其中的氫氧原子能夠共價形成非極性H-O-O-H結構，過氧根[-O-O-]^2-中的氧顯-1價，既容易得電子降低為-2價，也能夠失電子升高為0價，因而雙氧水的化學性質非?；顫姡哂袕娧趸院腿踹€原性。無論是氧化性還是還原性，雙氧水參與反應的最終產物H₂O和O₂都是大自然固有物質，不會對環(huán)境造成二次污染，因此在化工領域應用廣泛。然而，雙氧水很不穩(wěn)定，常溫下就會逐漸分解為H₂O和O₂，如果加熱或遇光則分解更快，很容易失效，所以通常需要避光保存。

現有技術中生產雙氧水的方法包括電解法、異丙醇氧化法、氧陰極還原法、氫氧直接合成法、蒽醌法。其中蒽醌法的工藝較為成熟，已經成為目前世界上生產雙氧水的主要方法。但是上述生產工藝都需要大型復雜的生產設備，比如電解池、反應塔，而且為了提高雙氧水的濃度和純度，反應產物需要經過復雜的萃取裝置進行多次分離才能得到較純的雙氧水。

光解水也會產生雙氧水，Linsebigler A L et.al.在Chem.Rev.1995,95:735～760發(fā)表的論文中報道了以TiO₂作光催化劑，光解水體系在300K時會產生■OH自由基，進而偶聯生成雙氧水，即■OH+■OH→H₂O₂。但是由于光解水體系中主要物質是水，使得雙氧水濃度很低，并且雙氧水在光解過程中會很快發(fā)生分解，所以現有技術在光解水體系中基本沒有利用雙氧水的可能，而更多的是利用■OH自由基的氧化性能，或者將水和雙氧水分解產生的O₂和H₂加以利用。綜上可知，光解水體系中的雙氧水量少易分解，現有技術未曾考慮也無法做到吸附利用光解水體系中的雙氧水。

化工領域的技術人員通曉吸附與催化是兩種截然不同的作用，吸附是利用表面積較大的多孔固體材料有選擇地將流體中的一個或幾個組分積蓄富集起來，從而使混合物組分分離，多孔固體材料稱為吸附劑(adsorbent)，積蓄富集的組分稱為吸附物或吸附質(adsorbate)；而催化是通過催化劑(catalyst)改變反應物的活化能，進而改變化學反應速率，反應前后催化劑的質量和化學性質保持不變。針對雙氧水而言，現有技術中吸附通常是為了提純雙氧水而吸附了其他雜質，例如CN107556426A中采用含氟丙烯酸樹脂吸附雙氧水產品中的有機物雜質和無機鹽雜質。由于雙氧水可在光解水體系中分解生成羥基自由基，產生很強的氧化作用，例如CN107522256A說明書第[0009]段公開的催化劑為有吸附性能的吸附劑載體和有光催化性能的光催化劑的組合物，其中有吸附性能的吸附劑載體為活性炭或分子篩，光催化劑為TiO₂或負載TiO₂，加入雙氧水則是為了提高光降解的效率，上述吸附劑載體、光催化劑和雙氧水的共同目的是降解污水中的有機污染物、凈化水質。由此可知，有關雙氧水涉及吸附和催化的現有技術出發(fā)點都是去除雙氧水以外的雜質，無疑這樣的工作量會很大，也不能將所有雜質都去除干凈。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服以上現有技術的缺點：提供一種吸附由光解水體系生成的雙氧水的方法，能夠在光解水的過程中將雙氧水穩(wěn)定地吸附富集起來。