[發明專利]環糊精修飾納米環境礦物材料及其制備方法與在降解有機污染物中的應用

有效

• 申請號: 202210625313.0
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN114797980B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 占金華;劉歡;孔令帥
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;C02F1/72;C02F101/34
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

本發明涉及一種環糊精修飾納米環境礦物材料及其制備方法與在降解有機污染物中的應用。所述環糊精修飾納米環境礦物材料是由β?環糊精與環境礦物按質量比1:3～6球磨反應制成，平均粒徑為20?200nm；所述的環境礦物材料為黑錳礦、赤鐵礦、銳鈦礦、紅鋅礦、方鎂石或赤銅礦，其有效成分分別為四氧化三錳、三氧化二鐵、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂與氧化亞銅。所述的環糊精修飾納米環境礦物材料在基于過硫酸鹽的高級氧化法處理含雙酚A廢水處理中的應用，可在常溫下將廢水中痕量雙酚A完全降解。

技術領域

本發明涉及一種環糊精修飾納米環境礦物材料及其制備方法與在降解有機污染物中的應用，屬于環境分析化學領域。

背景技術

自然過程、工業和家庭活動產生的有機廢水中含有大量的有機污染物，所帶來的環境污染問題極大地影響了人類的生產活動與生態平衡。目前，在地表水基質中廣泛檢測到了各種有機污染物包括藥物、個人護理品、內分泌干擾物等。因此，實現去除水中的有機污染物，解決水體污染的問題是十分必要的。其中以雙酚A為代表的內分泌干擾物在廢水中被檢測到，嚴重威脅到人們的生命與健康，污水處理廠進水的雙酚A濃度一般在0.08μg/L-4.98μg/L，這個濃度很難被有效降解，因此出廠的水中仍含有痕量的雙酚A進入地表水中。由于痕量雙酚A存在潛在危害，因此發展高效的污染物降解方法尤為迫切。常見的處理水的方法包括物理法、生物法、化學法等。物理法的使用雖然能夠實現有機污染物與水的有效分離，但操作成本大，而且不能從根本上去除有機污染物，在后續的過程中仍需要進一步處理。生物法在運用的過程中需要攝入大量的時間，并且微生物只對某一些指定的有機污染物起作用，很難去除一些難降解的有機污染物。化學法的水處理過程主要是通過外加能量和物質，然后與廢水中有機污染物發生化學反應，能夠實現有機污染物的徹底去除與礦化，因此化學法的應用范圍較廣。

基于過硫酸鹽的高級氧化過程是一種新興的水處理技術，因其反應速度快、氧化能力強，得到人們的廣泛關注。作為清除廢水中污染物最有效的、環保的方法，高級氧化技術主要是利用氧化性的物質在外加能量或催化劑的作用下，產生強氧化性的活性物種如硫酸根自由基，羥基自由基等，進而將污染物轉化為無毒無害的小分子物質，從而達到凈化廢水的目的。例如AU2020295387A1公開了一種電化學活化過硫酸鹽的高級氧化工藝。而外加能量諸如電活化、輻射活化以及熱活化等方式會造成能源的浪費而且會產生二次污染，所以發展一種價格低廉、環境友好型的方法至關重要。

CN113941336A公開了一種過硫酸鹽活化劑，由Ce、Fe和CNT組成。該過硫酸鹽活化劑避免了過渡金屬離子活化處理后水樣中大量金屬離子的殘留，相比于單一過渡金屬離子，所述過硫酸鹽活化劑不僅提高了催化活性，還能有效抑制反應過程中金屬離子的溶出，提高活化劑的穩定性和使用壽命，且擴展了其對體系pH的使用范圍。

環境礦物材料通常是指由礦物(巖石)組成的與生態環境具有良好協調性或直接具有防治污染和修復環境功能的一類環境材料，除了具備一般環境材料的特點外，還具備修復環境功能。因此，環境礦物材料在大氣污染、水體污染、土壤污染的處理修復中發揮著重要作用。例如CN110201968A公開了將環境礦物材料用于污染治理及生態修復的技術方案。環境礦物為一種自然豐度高的材料，但環境礦物因其塊狀顆粒大，難以處理以及商業化等限制了其應用。因此需要尋求一種便捷、快速、高效的環境礦物材料的處理污染物的方法，尤其是發展高效水處理技術去除水中痕量的雙酚A。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種環糊精修飾納米環境礦物材料及其制備方法。

本發明還提供所述環糊精修飾納米環境礦物材料在降解有機污染物中的應用。

本發明解決的技術問題主要包括：提供一種用于痕量環境污染物的降解的環境礦物材料，以解決過硫酸鹽的高級氧化法催化劑成本高、合成方法復雜、效率低的問題。

本發明是通過如下技術方案實現的：