[发明专利]Li2

说明书

本发明公开了一种催化剂Li₂MnO₃用于活化过一硫酸盐降解BPA的应用，以及催化剂Li₂MnO₃的制备方法，包括采用固相烧结法制得Li₂MnO₃，在马弗炉中900℃恒温烧结10h，自然降温至室温制得。该催化剂Li₂MnO₃在活化过一硫酸盐降解BPA方面具有良好的催化效果，且催化性质稳定。

技术领域

本发明属于环境保护及污染物降解技术领域，具体涉及一种催化剂Li₂MnO₃用于催化活化过一硫酸盐降解BPA的用途及其制备方法。

背景技术

近年来，水污染问题日益严重，尤其是水体中残存的抗生素浓度过量超标，这对人们的生活构成了严重的危害。为了克服这些挑战，在过去的几十年里，基于过一硫酸盐(PMS)因其良好的稳定性、低成本和易于运输而成为一种有前途的氧化剂，其活化生成活性氧(ROS)在各种工业和消费应用中降解或矿化难降解有机污染物越来越受到关注。目前已经发展出许多负载型和非负载型金属或金属氧化物作为PMS活化剂，包括MnO₂、CuO-Fe₃O₄、Pd/Al₂O₃等。磁性金属纳米颗粒容易聚集，从而降低其催化活性。基于钴氧化物等金属离子的释放也会导致二次水污染。负载型金属催化剂的合成通常涉及复杂的过程和多种试剂，通常需要较长的制备时间。因此，通过开发其他金属/金属氧化物材料来扩大活化PMS的多相催化剂的范围仍然是必要的。寻找及制备高效和稳定的活化PMS的催化剂是目前研究的热点。

双酚A(BPA)是世界上使用最广泛的工业化合物之一，主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等多种高分子材料。也可用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、橡胶防老剂、农药、涂料等精细化工产品。

在塑料制品的制造过程中，添加双酚A可以使其具有无色透明、耐用、轻巧和突出的防冲击性等特性，尤其能防止酸性蔬菜和水果从内部侵蚀金属容器，因此广泛用于罐头食品和饮料的包装、奶瓶、水瓶、牙齿填充物所用的密封胶、眼镜片以及其他数百种日用品的制造过程中。因此，BPA无处不在，从矿泉水瓶、医疗器械到及食品包装的内里，都有它的身影。可见BPA残留比较常见，对环境造成污染，特别是水中存中易残留BPA，需要进行环保处理。

Li₂MnO₃主要用于电化学方面的应用，特别是在锂电池用于正极材料的制备。但本发明人意外发现采用固相烧结方法合成的Li₂MnO₃，经研究表明，Li₂MnO₃/PMS体系具有较高和稳定的催化活性，对活化过一硫酸盐降解残留BPA非常有效，特别水中残留的BPA。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种Li₂MnO₃用作催化剂活化过一硫酸盐降解BPA(即“双酚A”的简称)的用途，以及制备方法，以及Li₂MnO₃制备方法。该催化剂主要在环保修复领域的应用，特别是用于水体中残留的BPA降解。

在一实施方案中，本发明提供一种催化剂Li₂MnO₃用于催化活化过一硫酸盐降解BPA的用途。

上述本发明的用途，所述过一硫酸盐为过硫酸氢钾(即又称为“单过硫酸钾”或“过一硫酸氢钾”)。

上述本发明的用途，所述的催化剂Li₂MnO₃的晶型的XRD具有图1所示的特征峰。

在另一实施方案中，本发明还提供了一种催化剂Li₂MnO₃的制备方法，包括以下步骤：