CN114314795B - 一种负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，包括如下步骤：步骤S101、过渡金属活性成分的负载，步骤S102、氯甲基三乙氧基硅烷离子化改性2,5‑双(二乙基氨基)苯基‑1,3,4‑二唑，步骤S103、铜金属有机框架的负载，步骤S104、有机污染物的降解。本发明公开的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法降解有机污染物效率高，效果显著，药剂掺量少，环保性佳。
Description
技术领域
本发明涉及环境污染物处理技术领域，尤其涉及一种负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展和全球工业化进程的推进，大量有毒有害有机污染物在生产和使用的过程中进入环境水体，造成了严重的水体污染。其中，多种有机污染物具有低剂量效应、持久性和生物富集性，并可通过食物链在种群间进行传递，具有明显的致畸、致癌和致突变效应，严重威胁着水生生物甚至人体健康，可见，本领域亟需高效、方便的水处理技术进行污染控制。
目前处理含有机污染物废水的方法主要有物理处理法、生物处理法和化学氧化法三大类。物理处理法并没有从本质上达到污染物的去除，仅仅是将污染物从液相转移到固相或气相，易造成二次污染，难以实现有机废水的真正意义上的深度治理；生物处理法虽然有设备简单运行费用较低等优点，但也存在运行周期较长等缺点，在处理一些难降解的有机污染物实际应用中效果也并不理想；而化学氧化法，特别是其中的高级化学氧化技术由于在处理有机废水中具有操作简便、易于控制以及无二次污染等优点而具有很大的发展前景。其中，基于过硫酸盐的高级氧化技术作为一种新兴的高级氧化工艺，引起人们对环境处理技术的关注。
在采用过硫酸盐对有机污染物进行降解的过程中，为了提高效率，对过硫酸盐进行活化是必不可少的步骤之一。目前对过硫酸盐进行活化的方法主要包括加热、紫外线和过渡金属离子活化，热、光的活化需外加能量，多受设备条件及能耗的制约。过渡金属离子均相催化体系存在过渡金属离子对水环境的二次污染和催化剂难以回收等问题，利用非均相金属化合物活化过硫酸盐是一种低成本、高效率、相对环境友好的方法。然而，现有的非均相金属化合物还或多或少存在金属位点数量较少，传质效率慢，催化反应中的催化活性低的缺陷。
为了解决上述问题，中国发明专利申请CN102020350A公开了一种异相催化过硫酸盐芬顿氧化水处理的技术。将过渡金属、过渡金属氧化物、过渡金属/过渡金属氧化物复合材料作为异相芬顿试剂，催化分解过硫酸盐产生羟基自由基，从而氧化去除废水中的有机物。与均相过硫酸盐水处理技术相比，异相过渡金属和过渡金属氧化物催化剂能够缓慢释放过渡金属离子，从而保证过硫酸盐芬顿催化氧化水处理方法持久高效净化水中的有机污染物。该发明建立的异相过硫酸盐芬顿催化氧化水处理技术适用于各种有机废水处理，持久性好，效率高，环境友好，无二次污染，易于操作，符合实际水处理单元的需要，在环境污染治理领域有很大的应用潜力。然而，该方法极易造成药剂混合不均、活化效率较低等问题。
可见，本领域仍然需要一种降解有机污染物效率高、效果显著，药剂掺量少，环保性佳的非均相活化过硫酸盐降解有机污染物方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种降解有机污染物效率高、效果显著，药剂掺量少，环保性佳的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法。
为达到以上目的，本发明提供一种负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、过渡金属活性成分的负载：将氧化铝量子点和活性氧化铝x-ρ Al2O3混合均匀后，得到载体；然后将载体分散于乙醇中，向其中加入三乙氧基硅基乙酸，在50-70℃下搅拌反应3-5小时，后旋蒸除去乙醇，得到改性载体，再将改性载体加入到过渡金属离子盐溶液中，剧烈搅拌1-2小时，形成均匀的悬乳液后，用旋转蒸发仪蒸干其水分，再放入105-115℃干燥箱中干燥至恒重，最后在600-700℃马弗炉中培烧1-2小时，得到中间产物；
步骤S102、氯甲基三乙氧基硅烷离子化改性2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑：将氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂加入到乙腈中，在40-60℃下搅拌反应3-5小时，后过滤除去不溶物，旋蒸除去乙腈，得到表面修饰剂；
步骤S103、铜金属有机框架的负载：将经过步骤S101制成的中间产物、经过步骤S102制成的表面修饰剂、乙醇混合，在50-70℃下搅拌1-2小时，后旋蒸除去乙醇，再加入到带羧基的铜金属有机框架的水分散液中，搅拌1-2小时，旋蒸除去水，得到活化剂；
步骤S104、有机污染物的降解：向有机废水中加入过硫酸盐，混合均匀后，调节PH至7，再加入经过步骤S103制成的活化剂，常温搅拌放置，对所述有机废水中有机污染物进行降解。
优选的，步骤S101中所述氧化铝量子点、活性氧化铝x-ρ Al2O3的质量比为(0.1-0.3):(3-5)。
优选的，步骤S101中所述载体、乙醇、三乙氧基硅基乙酸的质量比为(3-5):(15-25):(0.5-1)。
优选的，步骤S101中所述过渡金属离子盐溶液是由如下按重量份计的组分混合制成：硝酸铜4-7份、氯化铁1-3份、硝酸锰2-3份、水40-60份。
优选的，步骤S101中所述改性载体、过渡金属离子盐溶液的质量比为1:(3-5)。
优选的，步骤S102中所述氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂、乙腈的摩尔比为2:1:(0.8-1.2):(10-20)；所述碱性催化剂为氢氧化钠。
优选的，步骤S103中所述中间产物、表面修饰剂、乙醇、带羧基的铜金属有机框架的水分散液的质量比为(3-5):(0.5-0.8):(10-20):(10-20)。
优选的，步骤S103中所述带羧基的铜金属有机框架的水分散液是由带羧基的铜金属有机框架、水按质量比1:(30-50)混合均匀后制成。
优选的，所述带羧基的铜金属有机框架的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述带羧基的铜金属有机框架是按中国发明专利CN201810731784.3中实施例1的方法制成。
优选的，步骤S104中所述过硫酸盐为过一硫酸氢钠、过二硫酸钠按质量比(3-5):1混合形成的混合物。
优选的，步骤S104中所述活化剂在有机废水中的投加量为0.1-0.6g/L；所述过硫酸盐在有机废水中的质量浓度为30-520mg/L。
由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明公开的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，通过催化活化体系的合理选取，使得其能够安全、快捷、高效地实现有机污染物的降解，且降解效率高，效果显著，环保性佳。
（2）本发明公开的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，采用氧化铝负载，提高了比表面积，避免了活性成分的团聚，通过活性组分与载体之间的溢流和强相互作用，能赋予更佳的催化活化性能；且载体还能为催化剂提供一定的机械性能，有利于后期回收再利用，降低二次污染。添加氧化铝量子点，能与其它组分协同作用，增强催化活化效果，提高其活化效率，改善有机污染物的降解效果。
（3）本发明公开的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，通过三乙氧基硅基乙酸的加入，能提高过渡金属离子盐负载的均匀性，提高负载量；通过过渡金属离子盐的复配，相互配合共同作用使得催化活化活性更高。
（4）本发明公开的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，通过在表面负载铜金属有机框架，且引入改性2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑结构，在电子效应、共轭效应的多重作用下，能进一步提高催化活性活性，提高降解有机污染物的效率，改善降解有机污染物的效果。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。所述氧化铝量子点为按CN106906451B中实施例1的方法制成；所述带羧基的铜金属有机框架是按中国发明专利CN201810731784.3中实施例1的方法制成；所述活性氧化铝x-ρ Al2O3的粒径为2-4mm，孔容为0.38-0.40cm3/g，堆积密度0.68-0.89g/cm3，比表面积280-360m2/g。
实施例1
一种负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、过渡金属活性成分的负载：将氧化铝量子点和活性氧化铝x-ρ Al2O3混合均匀后，得到载体；然后将载体分散于乙醇中，向其中加入三乙氧基硅基乙酸，在50℃下搅拌反应3小时，后旋蒸除去乙醇，得到改性载体，再将改性载体加入到过渡金属离子盐溶液中，剧烈搅拌1小时，形成均匀的悬乳液后，用旋转蒸发仪蒸干其水分，再放入105℃干燥箱中干燥至恒重，最后在600℃马弗炉中培烧1小时，得到中间产物；
步骤S102、氯甲基三乙氧基硅烷离子化改性2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑：将氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂加入到乙腈中，在40℃下搅拌反应3小时，后过滤除去不溶物，旋蒸除去乙腈，得到表面修饰剂；
步骤S103、铜金属有机框架的负载：将经过步骤S101制成的中间产物、经过步骤S102制成的表面修饰剂、乙醇混合，在50℃下搅拌1小时，后旋蒸除去乙醇，再加入到带羧基的铜金属有机框架的水分散液中，搅拌1小时，旋蒸除去水，得到活化剂；
步骤S104、有机污染物的降解：向有机废水中加入过硫酸盐，混合均匀后，调节PH至7，再加入经过步骤S103制成的活化剂，常温搅拌放置，对所述有机废水中有机污染物进行降解。
步骤S101中所述氧化铝量子点、活性氧化铝x-ρ Al2O3的质量比为0.1:3；所述载体、乙醇、三乙氧基硅基乙酸的质量比为3:15:0.5；所述过渡金属离子盐溶液是由如下按重量份计的组分混合制成：硝酸铜4份、氯化铁1份、硝酸锰2份、水40份；所述改性载体、过渡金属离子盐溶液的质量比为1:3。
步骤S102中所述氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂、乙腈的摩尔比为2:1:0.8:10；所述碱性催化剂为氢氧化钠。
步骤S103中所述中间产物、表面修饰剂、乙醇、带羧基的铜金属有机框架的水分散液的质量比为3:0.5:10:10；所述带羧基的铜金属有机框架的水分散液是由带羧基的铜金属有机框架、水按质量比1:30混合均匀后制成。
步骤S104中所述过硫酸盐为过一硫酸氢钠、过二硫酸钠按质量比3:1混合形成的混合物。
所述活化剂在有机废水中的投加量为0.1g/L；所述过硫酸盐在有机废水中的质量浓度为30mg/L。
经过检测，所述负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法对钢铁废水的TOC的降解率为82.4%。
实施例2
一种负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、过渡金属活性成分的负载：将氧化铝量子点和活性氧化铝x-ρ Al2O3混合均匀后，得到载体；然后将载体分散于乙醇中，向其中加入三乙氧基硅基乙酸，在55℃下搅拌反应3.5小时，后旋蒸除去乙醇，得到改性载体，再将改性载体加入到过渡金属离子盐溶液中，剧烈搅拌1.2小时，形成均匀的悬乳液后，用旋转蒸发仪蒸干其水分，再放入108℃干燥箱中干燥至恒重，最后在620℃马弗炉中培烧1.2小时，得到中间产物；
步骤S102、氯甲基三乙氧基硅烷离子化改性2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑：将氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂加入到乙腈中，在45℃下搅拌反应3.5小时，后过滤除去不溶物，旋蒸除去乙腈，得到表面修饰剂；
步骤S103、铜金属有机框架的负载：将经过步骤S101制成的中间产物、经过步骤S102制成的表面修饰剂、乙醇混合，在55℃下搅拌1.2小时，后旋蒸除去乙醇，再加入到带羧基的铜金属有机框架的水分散液中，搅拌1.2小时，旋蒸除去水，得到活化剂；
步骤S104、有机污染物的降解：向有机废水中加入过硫酸盐，混合均匀后，调节PH至7，再加入经过步骤S103制成的活化剂，常温搅拌放置，对所述有机废水中有机污染物进行降解。
步骤S101中所述氧化铝量子点、活性氧化铝x-ρ Al2O3的质量比为0.15:3.5；所述载体、乙醇、三乙氧基硅基乙酸的质量比为3.5:17:0.6；所述过渡金属离子盐溶液是由如下按重量份计的组分混合制成：硝酸铜5份、氯化铁1.5份、硝酸锰2.3份、水45份；所述改性载体、过渡金属离子盐溶液的质量比为1:3.5。
步骤S102中所述氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂、乙腈的摩尔比为2:1:0.9:13；所述碱性催化剂为氢氧化钠。
步骤S103中所述中间产物、表面修饰剂、乙醇、带羧基的铜金属有机框架的水分散液的质量比为3.5:0.6:13:15；所述带羧基的铜金属有机框架的水分散液是由带羧基的铜金属有机框架、水按质量比1:35混合均匀后制成。
所述过硫酸盐为过一硫酸氢钠、过二硫酸钠按质量比3.5:1混合形成的混合物；所述活化剂在有机废水中的投加量为0.3g/L；所述过硫酸盐在有机废水中的质量浓度为220mg/L。
经过检测，所述负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法对钢铁废水的TOC的降解率为83.6%。
实施例3
一种负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、过渡金属活性成分的负载：将氧化铝量子点和活性氧化铝x-ρ Al2O3混合均匀后，得到载体；然后将载体分散于乙醇中，向其中加入三乙氧基硅基乙酸，在60℃下搅拌反应4小时，后旋蒸除去乙醇，得到改性载体，再将改性载体加入到过渡金属离子盐溶液中，剧烈搅拌1.5小时，形成均匀的悬乳液后，用旋转蒸发仪蒸干其水分，再放入110℃干燥箱中干燥至恒重，最后在650℃马弗炉中培烧1.5小时，得到中间产物；
步骤S102、氯甲基三乙氧基硅烷离子化改性2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑：将氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂加入到乙腈中，在50℃下搅拌反应4小时，后过滤除去不溶物，旋蒸除去乙腈，得到表面修饰剂；
步骤S103、铜金属有机框架的负载：将经过步骤S101制成的中间产物、经过步骤S102制成的表面修饰剂、乙醇混合，在60℃下搅拌1.5小时，后旋蒸除去乙醇，再加入到带羧基的铜金属有机框架的水分散液中，搅拌1.5小时，旋蒸除去水，得到活化剂；
步骤S104、有机污染物的降解：向有机废水中加入过硫酸盐，混合均匀后，调节PH至7，再加入经过步骤S103制成的活化剂，常温搅拌放置，对所述有机废水中有机污染物进行降解。
步骤S101中所述氧化铝量子点、活性氧化铝x-ρ Al2O3的质量比为0.2:4；所述载体、乙醇、三乙氧基硅基乙酸的质量比为4:20:0.7；所述过渡金属离子盐溶液是由如下按重量份计的组分混合制成：硝酸铜5.5份、氯化铁2份、硝酸锰2.5份、水50份；所述改性载体、过渡金属离子盐溶液的质量比为1:4。
步骤S102中所述氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂、乙腈的摩尔比为2:1:1:15；所述碱性催化剂为氢氧化钠。
步骤S103中所述中间产物、表面修饰剂、乙醇、带羧基的铜金属有机框架的水分散液的质量比为4:0.65:15:16；所述带羧基的铜金属有机框架的水分散液是由带羧基的铜金属有机框架、水按质量比1:40混合均匀后制成。
步骤S104中所述过硫酸盐为过一硫酸氢钠、过二硫酸钠按质量比4:1混合形成的混合物；所述活化剂在有机废水中的投加量为0.4g/L；所述过硫酸盐在有机废水中的质量浓度为360mg/L。
经过检测，所述负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法对钢铁废水的TOC的降解率为85.0%。
实施例4
一种负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、过渡金属活性成分的负载：将氧化铝量子点和活性氧化铝x-ρ Al2O3混合均匀后，得到载体；然后将载体分散于乙醇中，向其中加入三乙氧基硅基乙酸，在65℃下搅拌反应4.5小时，后旋蒸除去乙醇，得到改性载体，再将改性载体加入到过渡金属离子盐溶液中，剧烈搅拌1.8小时，形成均匀的悬乳液后，用旋转蒸发仪蒸干其水分，再放入113℃干燥箱中干燥至恒重，最后在680℃马弗炉中培烧1.8小时，得到中间产物；
步骤S102、氯甲基三乙氧基硅烷离子化改性2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑：将氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂加入到乙腈中，在55℃下搅拌反应4.5小时，后过滤除去不溶物，旋蒸除去乙腈，得到表面修饰剂；
步骤S103、铜金属有机框架的负载：将经过步骤S101制成的中间产物、经过步骤S102制成的表面修饰剂、乙醇混合，在65℃下搅拌1.8小时，后旋蒸除去乙醇，再加入到带羧基的铜金属有机框架的水分散液中，搅拌1.8小时，旋蒸除去水，得到活化剂；
步骤S104、有机污染物的降解：向有机废水中加入过硫酸盐，混合均匀后，调节PH至7，再加入经过步骤S103制成的活化剂，常温搅拌放置，对所述有机废水中有机污染物进行降解。
步骤S101中所述氧化铝量子点、活性氧化铝x-ρ Al2O3的质量比为0.25:4.5；所述载体、乙醇、三乙氧基硅基乙酸的质量比为4.5:23:0.9；所述过渡金属离子盐溶液是由如下按重量份计的组分混合制成：硝酸铜6.5份、氯化铁2.5份、硝酸锰2.8份、水55份；所述改性载体、过渡金属离子盐溶液的质量比为1:4.5。
步骤S102中所述氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂、乙腈的摩尔比为2:1:1.1:18；所述碱性催化剂为氢氧化钠。
步骤S103中所述中间产物、表面修饰剂、乙醇、带羧基的铜金属有机框架的水分散液的质量比为4.5:0.75:19:20；所述带羧基的铜金属有机框架的水分散液是由带羧基的铜金属有机框架、水按质量比1:46混合均匀后制成。
步骤S104中所述过硫酸盐为过一硫酸氢钠、过二硫酸钠按质量比4.5:1混合形成的混合物；所述活化剂在有机废水中的投加量为0.5g/L；所述过硫酸盐在有机废水中的质量浓度为430mg/L。
经过检测，所述负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法对钢铁废水的TOC的降解率为85.7%。
实施例5
一种负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、过渡金属活性成分的负载：将氧化铝量子点和活性氧化铝x-ρ Al2O3混合均匀后，得到载体；然后将载体分散于乙醇中，向其中加入三乙氧基硅基乙酸，在70℃下搅拌反应5小时，后旋蒸除去乙醇，得到改性载体，再将改性载体加入到过渡金属离子盐溶液中，剧烈搅拌2小时，形成均匀的悬乳液后，用旋转蒸发仪蒸干其水分，再放入115℃干燥箱中干燥至恒重，最后在700℃马弗炉中培烧2小时，得到中间产物；
步骤S102、氯甲基三乙氧基硅烷离子化改性2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑：将氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂加入到乙腈中，在60℃下搅拌反应5小时，后过滤除去不溶物，旋蒸除去乙腈，得到表面修饰剂；
步骤S103、铜金属有机框架的负载：将经过步骤S101制成的中间产物、经过步骤S102制成的表面修饰剂、乙醇混合，在70℃下搅拌2小时，后旋蒸除去乙醇，再加入到带羧基的铜金属有机框架的水分散液中，搅拌2小时，旋蒸除去水，得到活化剂；
步骤S104、有机污染物的降解：向有机废水中加入过硫酸盐，混合均匀后，调节PH至7，再加入经过步骤S103制成的活化剂，常温搅拌放置，对所述有机废水中有机污染物进行降解。
步骤S101中所述氧化铝量子点、活性氧化铝x-ρ Al2O3的质量比为0.3:5；所述载体、乙醇、三乙氧基硅基乙酸的质量比为5:25:1；所述过渡金属离子盐溶液是由如下按重量份计的组分混合制成：硝酸铜7份、氯化铁3份、硝酸锰3份、水60份；所述改性载体、过渡金属离子盐溶液的质量比为1:5。
步骤S102中所述氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂、乙腈的摩尔比为2:1:1.2:20；所述碱性催化剂为氢氧化钠。
步骤S103中所述中间产物、表面修饰剂、乙醇、带羧基的铜金属有机框架的水分散液的质量比为5:0.8:20:20；所述带羧基的铜金属有机框架的水分散液是由带羧基的铜金属有机框架、水按质量比1:50混合均匀后制成。
步骤S104中所述过硫酸盐为过一硫酸氢钠、过二硫酸钠按质量比5:1混合形成的混合物；所述活化剂在有机废水中的投加量为0.6g/L；所述过硫酸盐在有机废水中的质量浓度为520mg/L。
经过检测，所述负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法对钢铁废水的TOC的降解率为86.2%。
对比例1
一种载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其与实施例1相似，不同的是没有添加氧化铝量子点。
经过检测，所述负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法对钢铁废水的TOC的降解率为78.9%。
对比例2
一种载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其与实施例1相似，不同的是没有步骤S102和步骤S103，将步骤S101制成的中间产物直接用于步骤S104中充当活化剂。
经过检测，所述负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法对钢铁废水的TOC的降解率为74.3%。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、过渡金属活性成分的负载：将氧化铝量子点和活性氧化铝x-ρ Al2O3混合均匀后，得到载体；然后将载体分散于乙醇中，向其中加入三乙氧基硅基乙酸，在50-70℃下搅拌反应3-5小时，后旋蒸除去乙醇，得到改性载体，再将改性载体加入到过渡金属离子盐溶液中，剧烈搅拌1-2小时，形成均匀的悬乳液后，用旋转蒸发仪蒸干其水分，再放入105-115℃干燥箱中干燥至恒重，最后在600-700℃马弗炉中培烧1-2小时，得到中间产物；
步骤S102、氯甲基三乙氧基硅烷离子化改性2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑：将氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂加入到乙腈中，在40-60℃下搅拌反应3-5小时，后过滤除去不溶物，旋蒸除去乙腈，得到表面修饰剂；
步骤S103、铜金属有机框架的负载：将经过步骤S101制成的中间产物、经过步骤S102制成的表面修饰剂、乙醇混合，在50-70℃下搅拌1-2小时，后旋蒸除去乙醇，再加入到带羧基的铜金属有机框架的水分散液中，搅拌1-2小时，旋蒸除去水，得到活化剂；
步骤S104、有机污染物的降解：向有机废水中加入过硫酸盐，混合均匀后，调节PH至7，再加入经过步骤S103制成的活化剂，常温搅拌放置，对所述有机废水中有机污染物进行降解。
2.根据权利要求1所述的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，步骤S101中所述氧化铝量子点、活性氧化铝x-ρ Al2O3的质量比为(0.1-0.3):(3-5)。
3.根据权利要求1所述的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，步骤S101中所述载体、乙醇、三乙氧基硅基乙酸的质量比为(3-5):(15-25):(0.5-1)。
4.根据权利要求1所述的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，步骤S101中所述过渡金属离子盐溶液是由如下按重量份计的组分混合制成：硝酸铜4-7份、氯化铁1-3份、硝酸锰2-3份、水40-60份；步骤S101中所述改性载体、过渡金属离子盐溶液的质量比为1:(3-5)。
5.根据权利要求1所述的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，步骤S102中所述氯甲基三乙氧基硅烷、2,5-双(二乙基氨基)苯基-1,3,4-二唑、碱性催化剂、乙腈的摩尔比为2:1:(0.8-1.2):(10-20)；所述碱性催化剂为氢氧化钠。
6.根据权利要求1所述的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，步骤S103中所述中间产物、表面修饰剂、乙醇、带羧基的铜金属有机框架的水分散液的质量比为(3-5):(0.5-0.8):(10-20):(10-20)。
7.根据权利要求1所述的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，步骤S103中所述带羧基的铜金属有机框架的水分散液是由带羧基的铜金属有机框架、水按质量比1:(30-50)混合均匀后制成。
8.根据权利要求1所述的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，步骤S104中所述过硫酸盐为过一硫酸氢钠、过二硫酸钠按质量比(3-5):1混合形成的混合物。
9.根据权利要求1-8任一项所述的负载型氧化铝颗粒活化过硫酸盐降解有机污染物方法，其特征在于，步骤S104中所述活化剂在有机废水中的投加量为0.1-0.6g/L；所述过硫酸盐在有机废水中的质量浓度为30-520mg/L。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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