[发明专利]可见光联合腐殖酸活化高碘酸盐去除水中双酚A的方法

说明书

本发明涉及一种可见光联合腐殖酸活化高碘酸盐去除水中双酚A的方法，包括如下步骤：分别将适量的腐殖酸和高碘酸盐依次加入含双酚A污染废水中，充分搅拌混合后，再进行一段时间的可见光照射，即可实现双酚A的降解。本发明方法利用腐殖酸在可见光的照射下形成激发态腐殖酸加速与高碘酸盐之间的电子转移，从而高效活化高碘酸盐形成用于双酚A降解的强氧化性的活性物质，pH适用范围更广，解决了大部分高级氧化技术需要在酸性条件下进行的缺陷；此外，由于可见光和腐殖酸在自然界中普遍存在，本发明方法还具有操作简便，成本低，不产生二次污染等优点，可以为有机废水处理领域提供新的视角。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种可见光联合腐殖酸活化高碘酸盐去除水中双酚A的方法。

背景技术

如今，随着工业生产技术的发展，工业用品的大量使用及废弃造成的环境污染问题日益严重。其中双酚A（BPA）作为有机化学工业的原料之一，广泛存在于人类生存环境中。然而，BPA被认为是一类内分泌干扰物，易溶于水环境中却难以被水解。同时，BPA具有潜在毒性，可以通过食物链的毒性传递影响生物的生殖系统、内分泌系统和神经系统，对人类和其它生物造成不利影响。BPA的稳定性和生物难降解性导致其在各种环境基质中的检出率较高。因此，研发一种高效且低耗的BPA治理方法具有重要意义。

近年来，基于高碘酸盐（PI）的高级氧化技术（Advanced Oxidation Processes，AOPs）因其化学稳定性和强氧化性（+1.60V）而被广泛用于新兴有机污染物的降解。PI活化后可以生成各种活性物质，如单线态氧(¹O₂)、超氧自由基阴离子(O₂^•-)、羟基自由基(•OH)和碘酸根自由基(•IO₃、•IO₄)。目前已经提出了多种PI的活化方法，如紫外线照射（UV）、超声、碱性条件（pH8）、冷冻、羟胺、和金属离子（Mn²⁺和Fe³⁺）活化。大多数关于PI活化的研究都集中在引入过渡金属催化剂或利用紫外线进行光催化活化。然而，这些方法大多存在一些局限性，如活化性能不理想、需要消耗巨大的能量、可能造成二次污染等，限制了实际环境应用。目前利用紫外线活化PI已经被研究，但紫外光只占太阳光谱的5%，而可见光（VL）占了44%且能量更为温和稳定，因此充分开发VL进行的光化学活化对于光驱动的高级氧化技术具有重要意义。PI在单独VL的照射下，并不能得到有效活化，难以用于有机污染物的降解，因此往往需要借助光催化剂。研究表明，TiO₂等光催化剂在VL辐照下能有效激活PI，但由于其制备方法复杂，分离过程繁琐，不太适合实际的水处理。因此，开发一种可见光辅助无金属催化剂来活化PI具有重要意义。

腐殖酸（HA）作为一种有色溶解性有机质普遍存在于自然环境中，在自然界的非生物和生物反应中起着重要作用。HA可以通过其含有的羧基、羟基和苯酚等活性官能团好化学结构与污染物络合，最终影响污染物的迁移转化。此外，作为光敏剂，HA在光照条件下可以激发成三重态（3HA*），再生成各种活性自由基（¹O₂、O₂^•-、•OH）和水合电子（e_aq-），直接或间接影响污染物的降解。VL激发的HA可能活化PI形成活性氧来降解有机污染物，因此本发明提供了一种VL联合HA活化PI的方法，有望去除污染水体中的BPA。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可见光联合腐殖酸活化高碘酸盐去除水中双酚A的方法，该方法操作简便、不需要昂贵的催化剂、不产生二次污染，可以拓宽基于可见光驱动的高级氧化技术领域。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可见光联合腐殖酸活化高碘酸盐去除水中双酚A的方法，包括以下步骤：

步骤S1、调节含双酚A废水的pH为7；

步骤S2、向步骤S1中废水中依次加入腐殖酸和高碘酸盐，得到混合液；