[发明专利]人工合成水铁矿及其在新型光-Fenton体系中的应用方法

说明书

本发明公开了人工合成水铁矿及其在新型光‑Fenton体系中的应用方法，所述水铁矿的制备方法是：将Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于去离子水中，再加入KOH溶液，调pH至7.4‑7.6搅拌并将所得的胶体离心处理，弃去上清液，用去离子水冲洗所得的固体，摇匀，离心处理，弃去上清液，如此重复5次后于40℃烘干。所述水铁矿在新型光‑Fenton体系中的应用方法是：1)将目标污染物BPA置于烧杯中；2)在烧杯中加入羧酸；3)再加入水铁矿；4)加入过氧化氢；5)最后加入可见光，组成水铁矿‑羧酸/光‑Fenton体系，应用于BPA的降解。本发明将水铁矿和羧酸引入光‑Fenton体系中，克服了传统均相Fenton技术铁泥产生量大，pH适用范围窄的缺点，减少了过氧化氢氧化剂的使用量，具有经济性和环境友好的特点，有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于环境保护和治理技术领域，具体是一种人工合成水铁矿及其在新型光-Fenton体系中的应用方法。

背景技术

环境内分泌干扰物(endocrine disrupting compounds,EDCs)是一类会影响机体内稳定性的外源有害化学物质，广泛存在于环境中。通过生物体的捕食作用，使得EDCs经消化系统进入机体，破坏机体内源激素的作用机制，从而影响生物体的正常生长和繁殖。中国主要以地表水作为主要饮用水，因此，减少或去除地表水中的EDCs，对于人体的生命健康非常重要。BPA是类雌性激素物质，是具有代表性的EDCs，同时也是运用最广泛的化学工业品之一。它对于人体的影响是一个不断累积、不可逆的过程，具有持续性危害。因此，亟待寻求高效降解以BPA为代表的环境内分泌污染物的处理技术。

高级氧化技术(Advanced oxidation process,AOPs)是一种环境友好型的深度处理技术，已被广泛用于降解水中、土壤和空气中的有机和无机污染物。其中Fenton氧化技术已较为成熟且得到广泛应用，在Fe²⁺和H₂O₂组成的Fenton试剂中，Fe²⁺催化H₂O₂产生氧化活性极高的羟基自由基(·OH)，使其作用于高分子有机污染物并将其直接矿化成无毒无害的小分子物质，实现污染物的降解。但传统的Fenton氧化技术存在许多缺点，如pH适用范围窄，要求一般是在酸性条件下。此外，废水反应后会产生大量的铁泥，造成铁资源的浪费，也增加了后续处理难度和成本。另外，体系中的H₂O₂用量较高，增加了运行成本。

光-Fenton氧化技术是在Fenton体系引入紫外光或可见光，提高了H₂O₂的利用效率，减少了Fe²⁺的使用，大大增强传统Fenton法的氧化效率，达到降低反应成本的目的。目前，光-Fenton氧化技术已经应用于造纸、冶金、染料和垃圾渗滤液等难降解有机工业废水的处理。但光-Fenton法也存在污水处理后铁离子后续处理的传统芬顿缺点。

因此，急需一种能克服传统Fenton法pH适用范围窄、产生大量铁泥的缺陷的技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种人工合成水铁矿及其在新型光-Fenton体系中的应用方法，该方法在中性pH、可见光照射下能加速Fe³⁺和Fe²⁺之间的氧化还原循环，从而加快了Fe²⁺催化H₂O₂生成·OH的速率，提高了BPA的降解效率，并且减少了氧化剂H₂O₂的使用量。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明所述人工合成水铁矿的制备方法如下：