[發(fā)明專利]一種針對環(huán)境雌激素的臭氧催化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010898029.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112023983A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟冠華;何佳睿;劉寶河;陳嬌玉;王瓊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J31/08
• 分類號: B01J31/08;B01J21/06;B01J31/22;B01J37/06;B01J37/02;C02F1/78;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 常州國洸專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32467
• 代理人: 吳麗娜

本發(fā)明屬于催化污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種針對環(huán)境雌激素的臭氧催化劑及其制備方法和應(yīng)用，催化劑為具有苯乙烯?二乙烯苯分子結(jié)構(gòu)的高分子樹脂螯合有金屬離子，制備時(shí)將高分子樹脂先于酸溶液中浸漬，再于堿溶液中浸漬，最后于金屬離子的鹽溶液中浸漬。應(yīng)用時(shí)，將催化劑對含環(huán)境雌激素的體系進(jìn)行臭氧催化氧化處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種針對環(huán)境雌激素的臭氧催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)境雌激素進(jìn)入到機(jī)體內(nèi)后，能夠干擾機(jī)體內(nèi)分泌物質(zhì)的合成、釋放、運(yùn)輸、代謝、結(jié)合等正常生理過程，從而影響或抑制內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能，破壞機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。隨著環(huán)境雌激素越來越多的排放進(jìn)入水體中，環(huán)境雌激素已經(jīng)嚴(yán)重威脅到生態(tài)環(huán)境和人類健康，因此針對環(huán)境雌激素的防治受到越來越多的關(guān)注。環(huán)境雌激素在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化過程主要依靠自身性質(zhì)和不同的環(huán)境條件，因此如果能夠找出與環(huán)境雌激素的遷移、轉(zhuǎn)化行為配合性較高的處理手段，也將帶來理想的環(huán)境雌激素凈化效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種針對環(huán)境雌激素的臭氧催化劑，屬于非均相催化劑，以高分子樹脂為載體，并將金屬離子活性組分負(fù)載于該載體上組成催化劑，通過該高分子樹脂催化劑并配合臭氧氧化技術(shù)，可以促進(jìn)對環(huán)境雌激素的凈化效果，

催化劑為具有苯乙烯-二乙烯苯分子結(jié)構(gòu)的高分子樹脂螯合有金屬離子，例如D851等，該類樹脂外觀為淡黃色不透明顆粒，螯合基團(tuán)為亞胺二乙酸基，粒徑選擇0.25mm～1.25mm，

制備催化劑時(shí)，將高分子樹脂清洗后，先于酸溶液中浸漬處理，取出高分子樹脂并清洗后，再于堿溶液中浸漬處理，取出高分子樹脂并清洗、干燥，

將上述處理后的高分子樹脂于金屬離子的鹽溶液中浸漬，取出高分子樹脂并清洗、干燥，即得到催化劑，

其中，酸溶液可以采用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4～10％的鹽酸水溶液，在酸溶液中的浸漬時(shí)間為4～8小時(shí)，從酸溶液中取出高分子樹脂后清洗至洗滌液的pH為4左右，

堿溶液可以采用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4～10％的氫氧化鈉水溶液，在堿溶液中的浸漬時(shí)間為4～8小時(shí)，從堿溶液中取出高分子樹脂后清洗至洗滌液的pH為9左右，

金屬離子的鹽溶液中，金屬離子為銅離子，金屬離子濃度為0.05～0.15mol/L，高分子樹脂浸漬于金屬離子的鹽溶液中時(shí)固液比為1：2～1：8(固液比的單位為g/mL，下同)，并于常溫(25℃，下同)下對所得的浸漬體系進(jìn)行振蕩處理，過濾，用蒸餾水反復(fù)沖洗高分子樹脂至樹脂表面無浸漬液，放入烘箱中40℃烘干，

應(yīng)用為：將催化劑對含環(huán)境雌激素的體系進(jìn)行臭氧催化氧化處理。

本發(fā)明的有益效果在于：以高分子樹脂為載體制備催化劑，高分子樹脂的骨架為交聯(lián)聚合物，機(jī)械強(qiáng)度高，從而提升了該高分子樹脂催化劑的穩(wěn)定性，該高分子樹脂催化劑促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生·OH，對環(huán)境雌激素催化降解，并且高分子樹脂催化劑可回收利用，重復(fù)使用的催化效果依然良好；

使用負(fù)載型催化劑后，可以使催化反應(yīng)中催化劑作為不溶相存在于反應(yīng)體系中，這大大方便了催化劑的回收利用，但是由于作為催化活性物質(zhì)的金屬離子本身能于水中分散成均相，因此一般來說在等用量的情況下，金屬離子直接分散于水體中進(jìn)行催化凈化的效果應(yīng)該會(huì)更好一些，如后續(xù)的對比實(shí)施例5相比于實(shí)施例5、對比實(shí)施例6相比于實(shí)施例6，

而將等用量的活性金屬離子螯合到樹脂上，再將螯合后的樹脂作為催化劑加入水體時(shí)，一方面，即使在樹脂相對于金屬離子過量的情況下，實(shí)際也無法使所有金屬離子都螯合上去，過濾后總會(huì)有活性物質(zhì)的損失，另一方面，即使在機(jī)械攪拌或氣體攪動(dòng)作用下樹脂催化劑于水體中分散得再充分，但畢竟高分子樹脂與水體互為不溶，也無法達(dá)到可溶性金屬離子直接溶解于水體中的分散程度，綜上，就催化凈化程度而言，負(fù)載型催化劑應(yīng)該是不如純金屬離子的，