[发明专利]一种选择性氧化碱性废水中邻氯苯酚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用催化剂催化过氧化氢产生单线态氧和超氧自由基并用于选择性氧化邻氯苯酚的方法，属于选择性氧化降解污废水中有机物的领域。

背景技术

水环境问题一直是人类社会经济发展中最关心的问题，如何有效地降解水中持久性难降解有机污染物是我们所关心的环境问题。高级氧化技术是一种处理难降解有机污染物的新技术，通过反应产生活性极强的羟基自由基(HO·)将废水中难降解的有机污染物氧化降解成无毒或低毒的小分子物质，甚至直接矿化为二氧化碳和水。然而，此过程需要加入大量的氧化剂产生氧化性强但无选择性的HO·，从而增加了操作成本。此外，由于HO·氧化能力随着pH的升高而迅速降低，传统高级氧化技术在碱性条件下处理有机废水的效率并不理想。因此，寻求碱性条件下选择性氧化难降解有机污染物的方法十分必要。

氯酚是一种高毒性和难生物降解的污染物，作为氯酚的一种典型代表，邻氯苯酚广泛存在于造纸厂，农药残存物，除草剂中。尽管传统芬顿反应对有机物的降解有较好的效果，但反应受限于酸性(pH 3左右)条件，而在碱性环境中不能很好地去除。

过氧化氢(H₂O₂)是一种环境友好型的强氧化剂(E⁰＝0.87–1.80V)，可通过不同的路径生成多种活性氧种类，如羟基自由基(HO·,E⁰＝1.9-2.7V)，超氧自由基(·OOH/O₂^·-,E⁰＝1.06V)以及单线态氧(¹O₂,E⁰＝1.1V)。相比于没有氧化选择性的HO·，¹O₂可选择性降解富电子有机物烯烃，药物类物质及激素类物质，而O₂^·-可有效将卤代烃中的卤元素选择性脱除。此外，碱性条件下¹O₂和O₂^·-具有较好的氧化性和稳定性。因此，利用¹O₂和O₂^·-选择性氧化邻氯苯酚污染物具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种简单可行激活单线态氧和超氧、在碱性水环境中可选择性氧化降解邻氯苯酚的方法。

本发明的技术方案如下：

一种选择性氧化碱性废水中邻氯苯酚的方法，产生活性氧及降解邻氯苯酚的方法，其步骤如下：

1)称取固体Na₂MoO₄.2H₂O固体溶于蒸馏水，制备0.25-0.5M Na₂MoO₄储备液；

2)移液枪移取液态药品邻氯苯酚，定容于容量瓶中，制备1g/L-2g/L邻氯苯酚储备液；

3)取步骤1)的Na₂MoO₄储备液加蒸馏水稀释调节pH值至碱性a溶液；取步骤2)的邻氯苯酚储备液加入蒸馏水中，最终浓度为100mg/L调节pH值至碱性b溶液；

4)将步骤3)中a，b溶液混合，避光，使反应处于暗反应条件，加入过氧化氢溶液，将反应体系置于30℃,150r/min水浴锅中；

优选步骤是步骤3)MoO₄^2-是单钼酸根且最终浓度为0.5-2mM。

优选步骤是步骤3)a，b两种溶液分别调节pH，且优选pH 8-12。

优选步骤是步骤4)中，过氧化氢浓度为500-2000mg/L。