[发明专利]一种催化降解双酚A的方法

说明书

本发明公开了一种催化降解双酚A的方法，属于有机污染物处理技术领域。该方法为：配制BPA溶液加入反应器中，并调节溶液pH值为中性；然后加入碳量子点掺铜铝复合类芬顿催化剂，搅拌达到吸附平衡；向上述混合溶液中加入过氧化氢溶液进行降解反应。本发明方法催化过程操作简单，对有机污染物双酚A表现出很好的催化活性，反应终止后对有机物的矿化度较高；经历7次循环使用实验后，对BPA的降解率仍然能保持在90％左右，具有很好的稳定性。

技术领域

本发明属于有机污染物处理技术领域，具体涉及一种催化降解双酚A的方法。

背景技术

水体中的有毒有机污染物通过富集作用被人体所吸收，危害着人类生命健康。这些污染物质大多具有持久性和难生物降解性，具有代表性的污染物质为双酚A(BisphenolA，BPA)即二酚基丙烷。双酚A在环境中存留时间长，污染持续久；此外，双酚A还是一种典型的环境内分泌干扰物，干扰生殖系统和胚胎，还会影响神经发育。在较低的暴露水平下，也会对动植物和人类产生负面影响。传统的生物处理法、物理吸附法很难彻底有效的处理BPA，而化学修复中的Fenton高级氧化，因其有效、低毒和低成本的特点而受到越来越多的关注。

高级氧化领域中的经典芬顿反应过程的机理是利用金属活性物种活化产生羟基自由基(·OH)和超氧自由基(HO₂·/O₂·-)，成为去除水中毒害有机物的有效技术。H₂O₂然而传统芬顿处理技术存在一定的应用瓶颈：1、反应需要酸性pH值下进行，反应过程中产生的大量铁泥使得活性物种与水体之间的有效分离较为困难；2、高价态金属被双氧水还原为低价态的过程反应速率常数很低，因而反应进程会逐渐被限制。3、双氧水在体系中既扮演着电子供体(失去电子被氧化为HO₂·/O₂·-)又扮演着电子受体(得到电子转化为·OH)的角色，利用率低。目前已有很多研究使用了各种过渡金属及其氧化物等材料来活化H₂O₂产生氧化性自由基。然而，它们中大多数都存在稳定性低和催化性能差的问题。因此，开发具有强活性和稳定性的催化剂仍然是研究目标。作为·OH主导的反应，由于H₂O₂活化产生的羟基自由基半衰期非常短(小于1μs)，并且H₂O₂既可以扮演电子受体(被还原为·OH)，也可以扮演电子供体(被氧化为HO₂·/O₂·-，此反应步骤为无效步骤)。因此构造催化剂的独特的表面电子极化结构，在反应过程中选择性的吸附过氧化氢或有机物，有效催化降解BPA，提高H₂O₂利用率，催化剂的稳定性，使得有机污染物被快速高效降解为中间产物直至矿化。

因此本领域的技术人员致力于制备一种具有双反应活性中心，催化效果好，稳定性强的降解水体中双酚A污染物的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明要解决的一个技术问题在于提供一种催化降解双酚A的方法，该方法在中性条件下对有机污染物双酚A(BPA)表现出很好的催化活性和稳定性，提升了对污染物的矿化度，在多次循环试验中表现出很好的稳定性。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种催化降解双酚A的方法，包括以下步骤：

(1)配制BPA溶液加入反应器中，并调节溶液pH值为中性；然后加入碳量子点掺铜铝复合类芬顿催化剂，搅拌达到吸附平衡；

(2)向所述步骤(1)的混合溶液中加入过氧化氢溶液进行降解反应。

所述催化降解双酚A的方法，向反应器中加入0.1mol/L的NaOH和0.1mol/L的HCl调控降解体系pH值为7。