[發明專利]一種水中多環芳烴俘獲劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011095736.3
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112058247B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 黃國霞;李軍生;馬紀;閻柳娟
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: B01J20/28
• 分類號: B01J20/28;B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/32
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

本發明公開了一種水中多環芳烴俘獲劑，包括磁性硅顆粒、結合緩沖液、DNA溶液，所述磁性硅顆粒、結合緩沖液、DNA溶液體積比為1:1?2:1?2；本發明的吸附劑載體為超順磁性球形顆粒，比表面積大，增加有效接觸面積，對多環芳烴的俘獲效率高；多環芳烴通過嵌入在DNA雙鏈中這一作用方式被俘獲劑俘獲，該反應可以在短時間內完成；本發明的俘獲劑能快速俘獲水中的多環芳烴，節約時間資源；俘獲劑的制備以及利用其俘獲水中多環芳烴的操作過程簡單，不需要大型設備，條件溫和，成本低廉。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，特別涉及一種水中多環芳烴俘獲劑及其制備方法。

背景技術

大部分多環芳烴類化合物都有毒，部分還具有強致畸致癌致突變作用，已有70余種多環芳烴類化合物被世界衛生組織國際癌癥研究署列為3類以上致癌物，其中苯并(a)芘為1類致癌物。普遍認為多環芳烴的致病機理是通過與DNA形成加成物，從而破壞DNA的正常功能，最終誘發機體產生病變。多環芳烴分子基本為平面剛性結構，這是典型的DNA嵌入劑的特征。有研究表明DNA在體外也可以和堿基進行非共價結合，甚至直接嵌入DNA分子內部(康福星，壽煒君，高彥征.芳香烴菲與基因堿基的非共價結合及驅動機制.環境科學學報，2017，37(5)：1983-1992.；Kang F X，Hu X J，Liu J.Noncovalent binding of polycyclicaromatic hydrocarbons with genetic bases reducing the in vitro lateraltransfer of antibiotic resistant genes.Environmental ScienceTechnology,2015,49(17):10340-10348.)。

多環芳烴類化合物具有沸點高，結構穩定，生物利用率低等特點，能在環境中持久存在。通過石油泄漏、雨水徑流、空中沉降以及工業廢水尤其是煤炭化工、石油化工、用藥、化學試劑和染料工業等的廢水排放等方式，多環芳烴遷移進入水體中，不僅對水生生物造成很大的毒害，還可以通過食物鏈進入人的體內，嚴重威脅著人類的健康。水體中多環芳烴的污染已經日益引起人們的重視，包括活性炭吸附、光催化、過濾膜在內等方法已經應用在去除水體中多環芳烴方面。活性炭吸附能力有限，吸附效果往往不夠理想，專利CN108147493 A公開的方法對活性碳進行化學改性，并聯合蒙脫石制作成吸附劑，對多環芳烴的去除率僅在36-70％之間。光催化設備昂貴，維修成本高,專利CN 110292952 A公開了一種以淀粉和二氧化鈦為主基材的光催化劑，用于降解廢水中多環芳烴，對熒蒽、菲和萘的降解率在58％-76％之間。光催化需要用到特殊設備如高壓汞燈，需要離心分離催化劑，能耗高；降解后的產物依然存留在水中，未能從水中去除；所述催化劑為粉末狀，容易對水體造成二次污染。專利CN 101891292 A公開了一種用于吸附水中多環芳烴的電紡納米纖維膜，該膜能夠快速吸附水中多環芳烴，但是其吸附量較小，膜的再生需要使用有機溶劑，易造成有機溶劑二次污染。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種水中多環芳烴俘獲劑，以解決背景技術中存在的問題；本發明操作簡便，能耗少，所需時間短，效能高，僅需磁鐵就能分離俘獲劑，多環芳烴的去除率達到91.6-97.8％，磁性硅顆粒經過再生，可以多次重復使用，利用率高。

為了實現本發明的目的，本發明通過如下技術方法來實現：

一種水中多環芳烴俘獲劑，包括磁性硅顆粒、結合緩沖液、DNA溶液，所述磁性硅顆粒、結合緩沖液、DNA溶液體積比為1:1-2:1-2。

優選的，所述磁性硅顆粒的比表面積大于20m²/g,平均粒徑50-150nm，磁含量85％，飽和磁化強度50emu/g；如超順磁性球形顆粒，超順磁性球形顆粒由四氧化三鐵內殼以及無定型的二氧化硅殼層組成。

優選的，所述磁性硅顆粒濃度為50-100mg/mL。