[發明專利]一種水中硝基苯的去除方法

在審

• 申請號: 202210323004.8
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114471454A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 張瑞敏;姜偉立;劉偉京
• 申請（專利權）人: 江蘇省環境科學研究院;江蘇開放大學（江蘇城市職業學院）
• 主分類號: B01J20/18
• 分類號: B01J20/18;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/70;C02F101/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 錢超

本發明公開了一種水中硝基苯的去除方法，分別以六方板短孔道Zr?Ce?SBA?15和纖維狀長孔道SBA?15有序介孔硅材料為載體，采用等體積浸漬?氫氣還原的方法合成納米零價鐵復合材料，并考察其對硝基苯的還原性能。結果表明：反應12h后，NZVI/Zr?Ce?SBA?15、NZVI/SBA?15對硝基苯的去除率高于未負載納米零價鐵，且NZVI/Zr?Ce?SBA?15對硝基苯的還原能力比NZVI/SBA?15有所提高。采用鐵質量分數為15%的NZVI/Zr?Ce?SBA?15復合材料，在投加量為1g/L，硝基苯初始濃度為20mg/L，pH為3時，溶液中硝基苯的去除率為98%，還原產物苯胺的生成量為11.8mg/L。

技術領域

本發明屬于硝基苯廢水處理領域，具體涉及一種水中硝基苯的去除方法。

背景技術

納米零價鐵(NZVI)具有粒徑小、反應活性高、本身及其反應產物對環境友好等特點，在水體污染修復中具有獨特的優勢和良好的應用前景。目前在還原有機氯化物、硝基芳香烴化合物、重金屬離子等方面都取得了很好的效果。

硝基苯(NB)作為一種重要的有機中間體，廣泛用于染料、香料、炸藥等產業。硝基苯具有致癌、致畸、致突變的風險，且其結構穩定，不易分解，屬于難生物降解化合物，已被我國列入優先控制污染物名單。由于硝基苯的難生物降解性，國內通常采用物理法和化學法處理此類廢水，但這兩種方法存在處理成本高、二次污染風險等問題。目前，將現有的處理技術聯合運用成為硝基苯廢水處理的主要研究方向。

納米零價鐵可將硝基苯還原為苯胺(AN)，后續生物處理可以將苯胺徹底降解。但是納米零價鐵粒徑小，表面具有磁性，極易團聚，大大降低了比表面積使反應活性降低，導致降解效率的降低。

負載型納米零價鐵成為研究熱點。載體包括活性炭、二氧化硅、凹凸棒土、高嶺石等都可以作為載體，其中SBA-15因其優良性能被廣泛用于零價鐵載體，研究表明SBA-15負載后的納米零價鐵還原速率遠大于未負載的納米零價鐵。但其仍存在一些問題，載體較長的孔道不利于大分子在孔道中擴散，一方面使得鐵顆粒不易進入孔道內，分散程度不高，另一方面在水中應用時也影響傳質速度。

發明內容

解決的技術問題：針對上述現有的納米零價鐵粒徑小，表面具有磁性，極易團聚，大大降低了比表面積使反應活性降低，導致降解效率的降低；載體較長的孔道不利于大分子在孔道中擴散，一方面使得鐵顆粒不易進入孔道內，分散程度不高，另一方面在水中應用時也影響傳質速度等技術問題。

技術方案：

一種水中硝基苯的去除方法，步驟為：

第一步，未負載納米零價鐵的制備：Fe(NO₃)₃·9H₂O放入通N₂的石英管中焙燒；升溫速率1℃/min，升溫至150℃，保溫1h后，繼續升溫至300℃焙燒4h；焙燒后的樣品采用H₂還原，即可得到未負載型NZVI；