[发明专利]一种基于锰氧化物修饰的铜锰尖晶石降解水中双酚A的方法

说明书

本发明公开了一种基于锰氧化物修饰的铜锰尖晶石降解水中双酚A的方法，属于水处理技术领域。本发明通过在水体中加入特定制备的锰氧化物修饰的铜锰尖晶石、过硫酸盐，短时间内高效降解水体中的BPA，并且对高浓度盐存在的环境下，仍然能够实现有效且高效的BPA去除效果，且有较低的离子溶出量、催化剂使用寿命长等优点，节约环保。本发明处理方法简便温和，短时高效，适用于高盐环境，具有非常好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于锰氧化物修饰的铜锰尖晶石降解水中双酚A的方法，属于水处理技术领域。

背景技术

双酚A是一种人工合成的化合物，在自然条件下并不存在。双酚A(BPA)在化工产业链上端具有举足轻重的地位，作为原料用于合成聚碳酸酯、环氧树脂、酚醛树脂、PVC稳定剂、阻燃剂和增塑剂等。日本、美国和世界野生动物基金会等国家或者组织均指出BPA是环境激素，将其划为酚类内分泌干扰物之一。通常BPA在环境中半衰期较短，在环境中能够被生物降解，降解后最终转化为CO₂。但是这个过程较慢。有学者研究河流中双酚A的生物降解发现降解周期大约为几十天。并且它的应用范围广，需求量也日益增加，世界每年对BPA的需求量大约几百万吨。生产或者使用BPA化学品的工业会排放出含有BPA的废水、污泥和废渣，经过地表径流和雨水的冲刷，BPA就进入到水环境中，这是BPA在水环境的主要来源。除此之外，暴露于高温环境和水环境的含有BPA的塑料制品也会溶出，这些BPA最终也会进入到水环境中。人类一般通过食用或者饮用聚碳酸酯作为包装材料的食物或者饮料直接接触BPA。BPA的含量即使处于痕量水平，也会危害生物健康。目前大多数人认为BPA的危害有:破坏人体免疫系统以及神经系统，干扰正常激素导致内分泌失调，影响胎儿和儿童的健康发育，会造成生殖障碍，引发癌症等等。BPA和活性氧接触后会发生一种叫做氧化应激的反应，其产物被认为或许具有遗传毒性，将干扰人体的内分泌系统从而导致各种异常现象。

随着工业快速发展，对BPA的需求量越来越大，环境水体中BPA浓度也越来越高，自然的生物降解不能快速的降解自然水体中日益增加BPA。现有报道的BPA废水处理方法有生物降解法、高级氧化法、吸附法和膜分离技术等。

高盐度有机废水其特点是可溶性盐和难降解有机化合物浓度较高，在农业、食品、化工、印染、和医疗等多种工业生产过程都有可能产生，高盐会对细菌有严重的抑制作用，所以一般的生物处理不适用于高盐废水。而当高盐废水中存在一些难降解的有机污染物时，一般的高级氧化工艺也不能高效的对其降解，因为高盐对高级氧化工艺产生的具有强氧化性的自由基会有抑制其生成的作用，并且有可能与污染物反应生成有毒副产物。因此，提供一种即可处理普通废水，还能够适应于高盐环境下降解去除BPA的方法是非常重要的。

发明内容

技术问题：针对上述关于普通废水以及高盐条件下普通高级氧化技术不适用于难降解有机物比如BPA的问题，本发明提供了一种可用于降解高盐背景下BPA的方法，可在短时间内高效解目标污染物BPA。

技术方案：

本发明提供了一种降解水中BPA的方法，所述方法是将锰氧化物修饰的铜锰尖晶石催化剂、过硫酸盐加入到水体中进行降解处理；

所述锰氧化物修饰的铜锰尖晶石催化剂通过如下方法制得：

将可溶性的二价铜盐、二价锰盐、聚乙二醇和柠檬酸分散在水中，混匀获得混合体系；将混合体系先浓缩、干燥，再在马弗炉里煅烧，获得固体粉末；洗涤、干燥，即得锰氧化物修饰的铜锰尖晶石催化剂。

本发明还提供了一种降解高盐水体中BPA的方法，所述方法是将锰氧化物修饰的铜锰尖晶石、过硫酸盐加入到高盐水体中进行降解处理；所述高盐水体通常指总溶解性固体物(TDS)质量分数大于3.5％的废水；

所述锰氧化物修饰的铜锰尖晶石通过如下方法制得：