CN111908585A - 基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法 - Google Patents

基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111908585A
CN111908585A CN202010724176.7A CN202010724176A CN111908585A CN 111908585 A CN111908585 A CN 111908585A CN 202010724176 A CN202010724176 A CN 202010724176A CN 111908585 A CN111908585 A CN 111908585A
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron
containing clay
clay minerals
clay mineral
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010724176.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111908585B (zh
Inventor
王艺
胡志新
王慧雅
郭光�
刘廷凤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Institute of Technology
Original Assignee
Nanjing Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Institute of Technology filed Critical Nanjing Institute of Technology
Priority to CN202010724176.7A priority Critical patent/CN111908585B/zh
Publication of CN111908585A publication Critical patent/CN111908585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111908585B publication Critical patent/CN111908585B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06—Preparation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02—Specific form of oxidant
    • C02F2305/023—Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，利用多酚类化合物将含铁粘土矿物还原，得到还原态的含铁粘土矿物，并利用其在中性或酸性条件下活化氧气产生羟基自由基，进而降解水中以及吸附于含铁粘土矿物表面的有机污染物；本发明充分发挥了含铁粘土矿物的独特结构和其中铁的活性，利用多酚类化合物将含铁粘土矿物活化原位产生羟基自由基，高效降解水中以及吸附于含铁粘土矿物表面的有机污染物，具有处理效率高和环境友好等优点，能在医药废水和地下水处理领域产生经济效益和社会效益。

Description

基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体是一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法。
背景技术
均相芬顿反应被广泛研究并用于水处理中，但是该方法难以进行原位环境修复，主要原因在于：对pH的依赖性强，仅能在酸性条件下进行；Fe3+容易与水中的有机配体络合，从而减少了活性铁的量；反应体系会产生大量的含铁污泥，对环境影响大、处理成本高。相比而言，非均相类芬顿反应，例如铁氧化物能够降低对pH值的依赖性，但在反应过程中铁容易溶出，造成二次污染问题。粘土矿物广泛存在于土壤和沉积物中，具有易开采、成本低的优点；在自然条件下，粘土矿物晶格中的铝常被铁离子取代，导致天然粘土矿物晶格中常存在结构铁；据统计，土壤和沉积物中50%以上的铁存在于粘土矿物中，而粘土矿物中的铁90%以上为结构铁。研究显示，将粘土矿物的结构Fe(III)还原为结构Fe(II)能够高效活化双氧水和过硫酸盐生成活性氧自由基，并高效去除有机污染物。然而，这一方法用于实际中时有一弊端，即需要提前将含铁粘土矿物进行高比例还原，不利于矿物的运输和储存，也提高了材料的制备成本，不利于技术的推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，以解决现有技术中水处理方法局限于酸性条件、材料制备复杂、材料成本高以及二次污染的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，利用多酚类化合物将含铁粘土矿物还原，得到还原态的含铁粘土矿物，并利用其在中性或酸性条件下活化氧气产生羟基自由基，进而降解水中以及吸附于含铁粘土矿物表面的有机污染物；本发明以天然含铁粘土矿物作为铁源，利用自然界中广泛存在的多酚类化合物为活化剂，多酚类化合物将含铁粘土矿物中的结构铁还原为结构亚铁，并活化氧气原位产生羟基自由基，对水中以及吸附于含铁粘土矿物表面的有机污染物进行降解，含铁粘土矿物不仅提供了铁源，还可将羟基自由基和有机污染物限定于粘土矿物的限域空间，增大反应率，反应后结构铁不易溶出，且反应受pH值限制小；本发明对有机污染物的处理率高，环境友好，能在医药废水和地下水处理领域产生经济效益和社会效益。
进一步的，该羟基自由基的水处理方法具体包括：
对含铁粘土矿物进行选择和预处理；
将预处理后的含铁粘土矿物分散于去离子水中，得到含铁粘土矿物悬浊液，并调节含铁粘土矿物悬浊液的pH值；
配制多酚类化合物溶液，并调节其pH值与含铁粘土矿物悬浊液的pH值相同；
配制有机污染物溶液，并调节其pH值与含铁粘土矿物悬浊液的pH值相同；
将有机污染物溶液与含铁粘土矿物悬浊液混合后，再加入多酚类化合物溶液进行反应，待反应时间达到预设时间时，取反应混合液，萃取，离心过滤，用高效液相色谱法测定滤液中有机污染物的去除率。
进一步的，该羟基自由基的水处理方法还包括对反应混合液经萃取、离心过滤后的滤渣用去离子水反复清洗后，按照上述步骤进行循环使用。
进一步的，含铁粘土矿物来自于含铁层状硅酸盐矿物，所述含铁层状硅酸盐矿物为绿脱石、蒙脱石或绿泥石，所述含铁粘土矿物的铁含量大于2%。
进一步的，对含铁粘土矿物进行预处理的具体方法包括：将含铁粘土矿物研磨后分散于去离子水中，利用醋酸调节pH呈弱酸性，去除含铁粘土矿物中的硅酸盐杂质，再经离心、干燥后，过100目筛，收集备用。
进一步的，多酚类化合物为邻苯二酚、对苯二酚、邻苯三酚、二甲氧基氢醌中的任意一种。
进一步的，有机污染物包括林可霉素。
进一步的，调节pH值时使用氢氧化钠和盐酸进行调节。
进一步的，该羟基自由基的水处理方法还包括在调节含铁粘土矿物悬浊液的pH值之后，对含铁粘土矿物悬浊液进行搅拌过夜，使其pH值稳定在所需的pH值。
另一方面，本发明还提供了一种羟基自由基的测定方法，利用多酚类化合物将含铁粘土矿物还原，得到还原态的含铁粘土矿物，并利用其在中性或酸性条件下活化氧气产生羟基自由基，所述羟基自由基再与苯甲酸反应生成对苯二甲酸，测定对苯二甲酸的含量，进而计算得到羟基自由基的含量。
进一步的，该羟基自由基的测定方法，具体包括：
对含铁粘土矿物进行选择和预处理；
将预处理后的含铁粘土矿物分散于去离子水中，得到含铁粘土矿物悬浊液，并调节含铁粘土矿物悬浊液的pH值；
配制多酚类化合物溶液，并调节其pH值与含铁粘土矿物悬浊液的pH值相同；
配制苯甲酸溶液，并调节其pH值与含铁粘土矿物悬浊液的pH值相同；
将苯甲酸溶液与含铁粘土矿物悬浊液混合后，再加入多酚类化合物溶液进行反应，待反应时间达到预设时间时，取反应混合液，萃取，离心过滤，用高效液相色谱法测定滤液中对苯二甲酸的含量，进而计算得到羟基自由基的含量；苯甲酸捕获反应体系中的羟基自由基，生成对苯二甲酸，通过测定生成的对苯二甲酸的含量，进而计算得出羟基自由基的含量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，利用多酚类化合物将含铁粘土矿物还原，得到还原态的含铁粘土矿物，并利用其在中性或酸性条件下活化氧气产生羟基自由基，进而降解水中以及吸附于含铁粘土矿物表面的有机污染物，本发明充分发挥了含铁粘土矿物的独特结构和其中铁的活性，利用多酚类化合物将含铁粘土矿物活化原位产生羟基自由基，高效降解水中以及吸附于含铁粘土矿物表面的有机污染物，具有处理效率高和环境友好等优点，能在医药废水和地下水处理领域产生经济效益和社会效益；
含铁粘土矿物价格低廉，且容易获得，在水处理过程中，含铁粘土矿物中的三价铁会自动再生，含铁粘土矿物可回收循环使用，含铁粘土矿物中的铁在类芬顿反应体系中不释放或很少释放到水溶液中，避免了大量铁泥的产生；
本发明无需添加双氧水等氧化剂，既节约了成本，又简化了处理方法，避免了对外加双氧水的倚赖，有利于技术的推广应用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于含铁粘土矿物产生羟基自由基降解林可霉素的反应路径示意图；
图2是本发明实施例1提供的在pH为5和7下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-1和NAu-2产生羟基自由基的含量随反应时间的变化曲线图；
图3是本发明实施例2提供的在pH为5下不同多酚类化合物（2,6-二甲氧基氢醌、邻苯二酚、对苯二酚和邻苯三酚）活化绿脱石NAu-2产生羟基自由基的含量随反应时间的变化曲线图；
图4是本发明实施例3提供的在pH为5下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-1和NAu-2降解林可霉素后的残余量随反应时间的变化曲线图；
图5是本发明实施例4提供的在不同pH值条件下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-1降解林可霉素后的残余量随反应时间的变化曲线图；
图6是本发明实施例5提供的在pH值为5下2,6-二甲氧基氢醌活化活化绿脱石NAu-1降解不同初始浓度林可霉素后的残余量随反应时间的变化曲线图；
图7是本发明实施例6提供的在pH值为5下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-1降解林可霉素循环使用5次的林可霉素的去除率图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1；
一种羟基自由基的测定方法，具体包括：
步骤1：选取绿脱石NAu-1和NAu-2，将绿脱石NAu-1和NAu-2研磨后分别分散于去离子水中，利用醋酸调节pH呈弱酸性，再经离心、干燥后，过100目筛，收集备用；
步骤2：将步骤1处理后的NAu-1和NAu-2分别分散于去离子水中，分别得到2g/L的NAu-1悬浊液和NAu-2悬浊液，将NAu-1悬浊液分成两份，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值分别为5和7，搅拌过夜，使其pH值稳定，再将NAu-2悬浊液分成两份，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值分别为5和7，搅拌过夜，使其pH值稳定；
步骤3：配制4份50mmol/L的2,6-二甲氧基氢醌溶液，将其中的两份用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值为5，将其中的另两份用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值为7；
步骤4：配制4份20mmol/L的苯甲酸溶液，将其中的两份用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值为5，将其中的另两份用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值为7；
步骤5：将pH值为5的2份苯甲酸溶液分别与pH值为5的NAu-1悬浊液和NAu-2悬浊液混合后，再各自分别加入一份pH值为5的2,6-二甲氧基氢醌溶液进行反应，最后得到的混合液中绿脱石、苯甲酸和2,6-二甲氧基氢醌的浓度分别为1 g/L、10 mmol/L和0.5 mmol/L；将pH值为7的2份苯甲酸溶液分别与pH值为7的NAu-1悬浊液和NAu-2悬浊液混合后，再各自分别加入一份pH值为7的2,6-二甲氧基氢醌溶液进行反应，最后得到的混合液中绿脱石、苯甲酸和2,6-二甲氧基氢醌的浓度分别为1 g/L、10 mmol/L和0.5 mmol/L；
步骤6：待反应时间达到预设时间0～3000min时，在上述四份反应混合液中分别各取1ml，再分别加入0.5ml甲醇进行萃取，离心过滤，用高效液相色谱法测定反应体系中生成的对苯二甲酸的含量，进而计算得到羟基自由基的含量。
图2为在pH为5和7下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-1和NAu-2产生羟基自由基的含量随反应时间的变化曲线图，从图中可以看出，在相同反应时间内，产生羟基自由基的量由多到少依次为：pH为5下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-1、pH为5下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-2、pH为7下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-1和pH为7下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-2，表明pH值为5的条件优于pH值为7的条件，NAu-1的性能优于NAu-2的性能。
实施例2：
一种羟基自由基的测定方法，具体包括：
步骤1：选取绿脱石NAu-2，将绿脱石NAu-2研磨后分别分散于去离子水中，利用醋酸调节pH呈弱酸性，再经离心、干燥后，过100目筛，收集备用；
步骤2：将步骤1处理后的NAu-2分散于去离子水中，得到2g/L的NAu-2悬浊液，将NAu-2悬浊液分成4份，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值均为5，搅拌过夜，使其pH值稳定；
步骤3：配制4份50mmol/L的2,6-二甲氧基氢醌溶液、邻苯二酚溶液、对苯二酚溶液和邻苯三酚溶液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值均为5；
步骤4：配制4份20mmol/L的苯甲酸溶液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值均为5；
步骤5：将4份苯甲酸溶液分别与4份NAu-2悬浊液混合后，再各自分别加入一份2,6-二甲氧基氢醌溶液、邻苯二酚溶液、对苯二酚溶液和邻苯三酚溶液进行反应，最后得到的混合液中绿脱石、苯甲酸和多酚类化合物的浓度分别为1 g/L、10 mmol/L和0.5 mmol/L；
步骤6：待反应时间达到预设时间0～3000min时，在上述四份反应混合液中分别各取1ml，再分别加入0.5ml甲醇进行萃取，离心过滤，用高效液相色谱法测定反应体系中生成的对苯二甲酸的含量，进而计算得到羟基自由基的含量。
图3为在pH为5下不同多酚类化合物（2,6-二甲氧基氢醌、邻苯二酚、对苯二酚和邻苯三酚）活化绿脱石NAu-2产生羟基自由基的含量随反应时间的变化曲线图，从图中可以看出，在相同反应时间内，产生羟基自由基的量由多到少依次为：2,6-二甲氧基氢醌、邻苯三酚、邻苯二酚和对苯二酚，表明2,6-二甲氧基氢醌、邻苯三酚、邻苯二酚和对苯二酚的活化性能依次降低。
实施例3：
一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，具体包括：
步骤1：选取绿脱石NAu-1和NAu-2，将绿脱石NAu-1和NAu-2研磨后分别分散于去离子水中，利用醋酸调节pH呈弱酸性，再经离心、干燥后，过100目筛，收集备用；
步骤2：将步骤1处理后的NAu-1和NAu-2分别分散于去离子水中，分别得到2g/L的NAu-1悬浊液和NAu-2悬浊液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值均为5，搅拌过夜，使其pH值稳定；
步骤3：配制2份50mmol/L的2,6-二甲氧基氢醌溶液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值均为5；
步骤4：配制2份100mmol/L的林可霉素溶液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值均为5；
步骤5：将2份林可霉素溶液分别与NAu-1悬浊液和NAu-2悬浊液混合后，再各自分别加入一份2,6-二甲氧基氢醌溶液进行反应，最后得到的混合液中绿脱石、林可霉素和2,6-二甲氧基氢醌的浓度分别为1 g/L、50 mmol/L和0.5 mmol/L；
步骤6：待反应时间达到预设时间0～3000min时，在上述四份反应混合液中分别各取1ml，再分别加入0.5ml 50mmol/L的异丙醇溶液进行萃取，离心过滤，滤液用高效液相色谱法进行测定林可霉素的去除率。
图4为在pH为5下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-1和NAu-2降解林可霉素后的残余量随反应时间的变化曲线图，从图中可以看出，在相同反应时间内，林可霉素的残余量由多到少依次为：NAu-2和NAu-1，表明NAu-1对林可霉素的降解效果优于NAu-2对林可霉素的降解效果。
实施例4：
一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，具体包括：
步骤1：选取绿脱石NAu-1，将绿脱石NAu-1研磨后分别分散于去离子水中，利用醋酸调节pH呈弱酸性，再经离心、干燥后，过100目筛，收集备用；
步骤2：将步骤1处理后的NAu-1分散于去离子水中，得到2g/L的NAu-1悬浊液，将NAu-1悬浊液分成3份，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值分别为3、5和7，搅拌过夜，使其pH值稳定；
步骤3：配制3份50mmol/L的2,6-二甲氧基氢醌溶液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值分别为3、5和7；
步骤4：配制3份100mmol/L的林可霉素溶液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值分别为3、5和7；
步骤5：将3份林可霉素溶液分别与相应的NAu-1悬浊液混合后，再各自分别加入一份相应的2,6-二甲氧基氢醌溶液进行反应，最后得到的混合液中绿脱石、林可霉素和2,6-二甲氧基氢醌的浓度分别为1 g/L、50 mmol/L和0.5 mmol/L；
步骤6：待反应时间达到预设时间0～3000min时，在上述3份反应混合液中分别各取1ml，再分别加入0.5ml 50mmol/L的异丙醇溶液进行萃取，离心过滤，滤液用高效液相色谱法进行测定林可霉素的去除率。
图5为在不同pH值条件下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-1降解林可霉素后的残余量随反应时间的变化曲线图，从图中可以看出，在相同反应时间内，林可霉素的残余量由多到少依次为：pH值为7、pH值为5和pH值为3，表明在pH值为3时，对林可霉素的降解效果最好。
实施例5：
一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，具体包括：
步骤1：选取绿脱石NAu-1，将绿脱石NAu-1研磨后分别分散于去离子水中，利用醋酸调节pH呈弱酸性，再经离心、干燥后，过100目筛，收集备用；
步骤2：将步骤1处理后的NAu-1分散于去离子水中，得到2g/L的NAu-1悬浊液，将NAu-1悬浊液分成4份，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值均为5，搅拌过夜，使其pH值稳定；
步骤3：配制4份50mmol/L的2,6-二甲氧基氢醌溶液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值均为5；
步骤4：配制4份浓度分别为50mmol/L 、100mmol/L、250mmol/L和500mmol/L的林可霉素溶液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值均为5；
步骤5：将4份林可霉素溶液分别与4份NAu-1悬浊液混合后，再各自分别加入一份2,6-二甲氧基氢醌溶液进行反应；
步骤6：待反应时间达到预设时间0～3000min时，在上述4份反应混合液中分别各取1ml，再分别加入0.5ml 50mmol/L的异丙醇溶液进行萃取，离心过滤，滤液用高效液相色谱法进行测定林可霉素的去除率。
图6为在pH值为5下2,6-二甲氧基氢醌活化活化绿脱石NAu-1降解不同初始浓度林可霉素后的残余量随反应时间的变化曲线图，从图中可以看出，在相同反应时间内，林可霉素的残余量由少到多依次为：50mmol/L 、100mmol/L、250mmol/L和500mmol/L的林可霉素溶液，表明林可霉素的浓度越高，降解效果越差，林可霉素的浓度越低，降解效果越好。
实施例6：
一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，具体包括：
步骤1：选取绿脱石NAu-1，将绿脱石NAu-1研磨后分别分散于去离子水中，利用醋酸调节pH呈弱酸性，再经离心、干燥后，过100目筛，收集备用；
步骤2：将步骤1处理后的NAu-1分散于去离子水中，得到2g/L的NAu-1悬浊液，用0.1mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值均为5，搅拌过夜，使其pH值稳定；
步骤3：配制50mmol/L的2,6-二甲氧基氢醌溶液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值为5；
步骤4：配制100mmol/L的林可霉素溶液，用0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节其pH值为5；
步骤5：将林可霉素溶液与NAu-1悬浊液混合后，再加入2,6-二甲氧基氢醌溶液进行反应，最后得到的混合液中绿脱石、林可霉素和2,6-二甲氧基氢醌的浓度分别为1 g/L、50mmol/L和0.5 mmol/L；
步骤6：待反应时间达到预设时间0～3000min时，在上述反应混合液中取1ml，再加入0.5ml 50mmol/L的异丙醇溶液进行萃取，离心过滤，滤液用高效液相色谱法进行测定林可霉素的去除率，滤渣用去离子水反复清洗后，按照上述步骤进行循环使用。
图7为在pH值为5下2,6-二甲氧基氢醌活化绿脱石NAu-1降解林可霉素，循环使用5次的林可霉素的去除率图，从图中可以看出，绿脱石NAu-1循环使用5次，对林可霉素的去除率基本相同，表明绿脱石NAu-1具有循环使用稳定性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，其特征在于：利用多酚类化合物将含铁粘土矿物还原，得到还原态的含铁粘土矿物，并利用其在中性或酸性条件下活化氧气产生羟基自由基，进而降解水中以及吸附于含铁粘土矿物表面的有机污染物。
2.根据权利要求1所述的一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，其特征在于，具体包括：
对含铁粘土矿物进行选择和预处理；
将预处理后的含铁粘土矿物分散于去离子水中，得到含铁粘土矿物悬浊液，并调节含铁粘土矿物悬浊液的pH值；
配制多酚类化合物溶液，并调节其pH值与含铁粘土矿物悬浊液的pH值相同；
配制有机污染物溶液，并调节其pH值与含铁粘土矿物悬浊液的pH值相同；
将有机污染物溶液与含铁粘土矿物悬浊液混合后，再加入多酚类化合物溶液进行反应，待反应时间达到预设时间时，取反应混合液，萃取，离心过滤，用高效液相色谱法测定滤液中有机污染物的去除率。
3.根据权利要求2所述的一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，其特征在于：还包括对反应混合液经萃取、离心过滤后的滤渣用去离子水反复清洗后，按照上述步骤进行循环使用。
4.根据权利要求2所述的一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，其特征在于：所述含铁粘土矿物来自于含铁层状硅酸盐矿物，所述含铁层状硅酸盐矿物为绿脱石、蒙脱石或绿泥石，所述含铁粘土矿物的铁含量大于2%。
5.根据权利要求2所述的一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，其特征在于，对含铁粘土矿物进行预处理的具体方法包括：将含铁粘土矿物研磨后分散于去离子水中，利用醋酸调节pH呈弱酸性，再经离心、干燥后，过100目筛，收集备用。
6.根据权利要求2所述的一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，其特征在于：所述多酚类化合物为邻苯二酚、对苯二酚、邻苯三酚、二甲氧基氢醌中的任意一种。
7.根据权利要求2所述的一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，其特征在于：所述有机污染物包括林可霉素。
8.根据权利要求2所述的一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，其特征在于：调节pH值时使用氢氧化钠和盐酸进行调节。
9.根据权利要求2所述的一种基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法，其特征在于：还包括在调节含铁粘土矿物悬浊液的pH值之后，对含铁粘土矿物悬浊液进行搅拌过夜。
CN202010724176.7A 2020-07-24 2020-07-24 基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法 Active CN111908585B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010724176.7A CN111908585B (zh) 2020-07-24 2020-07-24 基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010724176.7A CN111908585B (zh) 2020-07-24 2020-07-24 基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111908585A true CN111908585A (zh) 2020-11-10
CN111908585B CN111908585B (zh) 2022-08-09

Family

ID=73280669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010724176.7A Active CN111908585B (zh) 2020-07-24 2020-07-24 基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111908585B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114684887A (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 中国石油化工股份有限公司 一种石油类污染地下水原位修复装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1853784A (zh) * 2005-04-19 2006-11-01 中国科学院化学研究所 一种光催化降解有机污染物的方法及其专用固相光催化剂
JP2008284520A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Futaba Shoji Kk 担持触媒型磁性吸着剤および過酸化物含有廃水の処理方法
CN103964607A (zh) * 2014-05-14 2014-08-06 武汉纺织大学 一种粘土矿物-亚硫酸盐催化体系处理有机废水的方法
CN104891636A (zh) * 2015-06-19 2015-09-09 许中华 非均相高级催化氧化废水处理方法
CN107381770A (zh) * 2017-09-20 2017-11-24 中国地质大学（武汉） 一种中性条件下活化过氧化氢的水处理方法
DE102018204802A1 (de) * 2017-03-31 2018-10-04 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Katalysatorzusammensetzung zur selektiven katalytischen Reduktion
CN111252883A (zh) * 2020-02-20 2020-06-09 中国科学院南京土壤研究所 一种降低砷毒性的组合物及其应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1853784A (zh) * 2005-04-19 2006-11-01 中国科学院化学研究所 一种光催化降解有机污染物的方法及其专用固相光催化剂
JP2008284520A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Futaba Shoji Kk 担持触媒型磁性吸着剤および過酸化物含有廃水の処理方法
CN103964607A (zh) * 2014-05-14 2014-08-06 武汉纺织大学 一种粘土矿物-亚硫酸盐催化体系处理有机废水的方法
CN104891636A (zh) * 2015-06-19 2015-09-09 许中华 非均相高级催化氧化废水处理方法
DE102018204802A1 (de) * 2017-03-31 2018-10-04 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Katalysatorzusammensetzung zur selektiven katalytischen Reduktion
CN107381770A (zh) * 2017-09-20 2017-11-24 中国地质大学（武汉） 一种中性条件下活化过氧化氢的水处理方法
CN111252883A (zh) * 2020-02-20 2020-06-09 中国科学院南京土壤研究所 一种降低砷毒性的组合物及其应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NINGCHEN: "The effects of Fe-bearing smectite clays on radical dotOH formation and diethyl phthalate degradation with polyphenols and H2O2", 《JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS》 *
QIANG ZENG ET AL.: "Degradation of 1,4-dioxane by hydroxyl radicals produced from clay mineral", 《JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS》 *
李学垣: "《土壤化学》", 31 July 2001, 高等教育出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114684887A (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 中国石油化工股份有限公司 一种石油类污染地下水原位修复装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111908585B (zh) 2022-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107470344B (zh) 纳米腐殖酸联合亚铁离子活化过硫酸盐修复有机污染土壤的方法
CN110894084B (zh) 一种纳米零价铁负载材料及其制备方法和污水中六价铬的净化方法
CN103752598A (zh) 一种淋洗联合氧化法修复重金属污染土壤的设备及方法
CN104722265A (zh) 一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法及其应用
CN105057340A (zh) 一种铬污染土壤异位淋洗修复工艺及其装置
CN104437539B (zh) 一种磁性oms-2催化剂及其降解有机污染物的应用
CN111495958A (zh) 一种污染土壤的修复方法
CN111908585B (zh) 基于含铁粘土矿物产生羟基自由基的类芬顿水处理方法
CN105254061A (zh) 一种选矿废水的处理方法
CN102580743A (zh) 一种用金矿尾矿矿渣制备氧化催化剂的方法及制备的氧化催化剂和应用
KR101831387B1 (ko) 유류오염토양의 원위치 정화 방법 및 유류오염토양의 원위치 정화 장치
CN1594338A (zh) 超强抗硬水腐植酸钠（钾）的制备方法
CN101708886B (zh) 一种有机废水的处理方法
CN111747480A (zh) 一种可见光强化三价铁活化过硫酸盐处理有机废水的方法
Hilles et al. Advanced oxidation processes for water and wastewater treatment: An introduction
JP6125824B2 (ja) 重金属類汚染土壌用洗浄液組成物及び重金属類汚染土壌の洗浄方法
Yuan et al. Sustainable remediation of Cr (VI)-contaminated soil by soil washing and subsequent recovery of washing agents using biochar supported nanoscale zero-valent iron
CN203678832U (zh) 一种淋洗联合氧化法修复重金属污染土壤的设备
JP2002514498A (ja) 汚染物吸着およびフェントン反応による酸化
CN112222180A (zh) 基于氯化胆碱类低共熔溶剂的重金属铅污染土壤修复方法
CN110577272B (zh) 一种含钙有机磷系阻垢剂废水的处理方法
JP3407041B2 (ja) セレン汚染土壌用洗浄剤並びに安定化剤及びこれらを用いたセレン汚染土壌修復方法
CN111977919A (zh) 一种利用超声波-复合酸提取-化学沉淀处理重金属污染底泥的方法
CN111392845A (zh) 一种降解有机污染物的组合物及其制备方法和应用
CN111099711A (zh) 一种用于地下水原位化学修复的药剂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant