一種促使單過硫酸鹽產生硫酸根自由基降解有機物的方法技術

本發明專利技術公開了一種促使單過硫酸鹽產生硫酸根自由基降解難降解有機物的方法。本發明專利技術通過在常溫下將過氧硫酸氫鉀復合鹽和Ni/C復合有機金屬催化劑加入水體中，然后攪拌均勻反應，Ni/C復合有機金屬催化劑即可促進單過硫酸鹽分解生成硫酸根自由基，從而達到降解難降解有機物的目的。本發明專利技術pH適用范圍廣，在堿性條件下也可以有良好的效果；與使用超聲，微波等活化單過硫酸鹽相比，反應條件溫和，不需高溫高壓和其他儀器設備；過程簡單，藥劑投加量少，操作無嚴苛的技術要求。本發明專利技術相處理效率優異，方法簡便，適宜大規模生產，在難降解污染物治理領域具有很大的前景。

A method to generate a monoperoxysulfate sulfate free radical degradation of organic compounds

The invention discloses a method to produce a monoperoxysulfate sulfate radical reduction difficult degradation of organic compounds. The present invention at room temperature by compound organic metal catalyst peroxomonosulfate compound salt and Ni/C added in water, then mixing reaction, Ni/C composite organic metal catalyst can promote monoperoxysulfate decomposition of sulfate radical, so as to achieve the purpose of degrading refractory organic compounds. The invention is applicable to a wide range of pH, in alkaline conditions can also have a good effect; and the use of ultrasonic, microwave activation monoperoxysulfate, mild reaction conditions, no need of high temperature and other equipment; the process is simple, less dosage, no strict technical requirements. The present invention has excellent phase treatment efficiency, simple and convenient method, suitable for large-scale production, and great prospect in the field of refractory pollutant treatment.

【技術實現步驟摘要】
一種促使單過硫酸鹽產生硫酸根自由基降解有機物的方法
本專利技術屬于水污染治理
，涉及水中有機物的深度氧化處理和高級氧化技術，具體涉及一種促使單過硫酸鹽產生硫酸根自由基降解難降解有機物的方法。
技術介紹
高級氧化技術是指利用反應中產生的強氧化性自由基作為主要氧化劑氧化分解水中有機污染物的方法。目前最常用的高級氧化技術主要是Fenton法，而基于硫酸根自由基（化學式：SO4-·）的高級氧化技術是近年來開始探索的一種新型高級氧化技術。SO4-·有著極強的標準氧化還原電位（2.5-3.1V），理論上認為可以氧化降解大部分的有機物，因此，基于硫酸根自由基的高級氧化技術具有很大的研究前景。硫酸根自由基在酸性和中性水溶液中比較穩定，在堿性條件也可以與H2O或OH-反應生成羥基自由基（化學式·OH），進而引發一系列鏈式反應。在過去的研究中發現微波、超聲、熱和過渡金屬都可以促使單過硫酸鹽分解產生硫酸根自由基，其中過渡金屬活化因效率高，反應條件溫和，常溫下就可以促使單過硫酸鹽分解成為了關注的重點。但是各種過渡金屬催化效果不一且均相催化容易產生二次污染，因此，找出一種環境友好催化效率高的催化劑是實施該技術的重點。中國專利CN102633349A公開了“非均相硫酸根自由基氧化處理水中微量難降解有機物的方法”，該方法是利用向廢水零價鐵和過硫酸鹽，使零價鐵在水中持續產生Fe2+，利用Fe2+活化過硫酸鹽促使產生硫酸根自由基，具有高氧化性的硫酸根自由基可以降解水中的微量難降解有機物，從而達到除去污染物的目的。CN104710061A公開了“基于紫外復合催化劑催化硫酸根自由基處理鉆井廢水的方法”，該方法是利用TiO2、AgO等催化劑與紫外協同促使過硫酸鹽或單過硫酸鹽產生硫酸根自由基，從而處理經過初步絮凝處理的礦井廢水。CN102010052A公開了“一種空化效應協同硫酸根自由基處理有機污水的方法”，該方法是利用超聲的空化作用協同Co、Ag、Mn等催化劑促使過硫酸鹽或單過硫酸鹽產生硫酸根自由基從而降解有機污染物。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種促使單過硫酸鹽分解產生硫酸根自由基處理難降解有機物的方法。該方法通過向水中加入Ni/C復合有機金屬催化劑和單過硫酸鹽，使Ni/C復合有機金屬催化劑活化單過硫酸鹽，促使其產生硫酸根自由基，具有強氧化性的硫酸根自由基可以氧化降解水中的難降解有機物，從而達到除去水中有機污染物的目的。本專利技術的促使單過硫酸鹽產生硫酸根自由基降解難降解有機物的方法，其特征在于，采用以下技術方案：向含有難降解有機物的水中加入單過硫酸鹽和催化劑并攪拌，單過硫酸鹽在催化劑的作用產生硫酸根自由基，自由基進一步氧化水中微量難降解有機物。本專利技術所述單過硫酸鹽為過硫酸氫鉀復合鹽（化學式：2KHSO5·KHSO4·K2SO4）。本專利技術所述固態催化劑為Ni/C復合有機金屬催化劑。本專利技術所述單過硫酸鹽與水中難降解有機物的摩爾比為10:1~50:1。本專利技術所述Ni/C復合有機金屬催化劑與水的質量體積比為0.10~0.25g/L。本專利技術與現有技術相比，具有以下優點：（1）本專利技術與Fenton法相比，pH適用范圍廣，在堿性條件下也可以有良好的效果；（2）本專利技術與使用超聲，微波等活化單過硫酸鹽相比，反應條件溫和，不需高溫高壓和其他儀器設備；（3）本專利技術過程簡單，藥劑投加量少，操作無嚴苛的技術要求，可用于大規模生產。附圖說明圖1為本專利技術的方法處理水中難降解有機物的工藝流程圖。圖2為本專利技術實施例1、2、3對苯甲酸的效果圖。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術的具體實施方式作進一步解釋，但本專利技術要求保護范圍并不僅限于此。采用苯甲酸作為難降解有機物進行試驗，采用本專利技術的方法對含有苯甲酸的水溶液進行處理。如圖1所示，用本專利技術的方法對含有苯甲酸的水溶液進行處理。實施例1，向反應器中加入苯甲酸濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向反應器中加入過硫酸氫鉀復合鹽和Ni/C復合有機金屬催化劑，使過硫酸氫鉀復合鹽的初始濃度為0.4mM（與苯甲酸的摩爾比為20:1），N/C復合有機金屬催化劑的濃度為0.2mg/L；催化劑促使過硫酸氫鉀復合鹽分解產生硫酸根自由基，硫酸根自由基氧化降解水中的苯甲酸。如圖2所示，在20℃±2℃時，苯甲酸在30min內降解率達99.9%以上。實施例2，向反應器中加入苯甲酸濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向模擬廢水中僅加入初始濃度為0.4mM的過硫酸氫鉀復合鹽。如圖2所示，在20℃±2℃時，苯甲酸在30min內降解率僅約2%。實施例3，向反應器中加入苯甲酸濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向模擬廢水中僅加入濃度為0.2mg/L的Ni/C復合有機金屬催化劑。如圖2所示，在20℃±2℃時，苯甲酸在30min內降解率僅約2%。本實專利技術并不限于上述實施方式，采用與本專利技術上述實施例相同或近似的方法，均在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
促使單過硫酸鹽產生硫酸根自由基降解難降解有機物的方法，其特征在于，在常溫下是按下述步驟進行的：將單過硫酸鹽和固態催化劑加入被處理水體中，然后均勻攪拌反應，即可促進了單過硫酸鹽生成硫酸根自由基降解有機物。

【技術特征摘要】
1.促使單過硫酸鹽產生硫酸根自由基降解難降解有機物的方法，其特征在于，在常溫下是按下述步驟進行的：將單過硫酸鹽和固態催化劑加入被處理水體中，然后均勻攪拌反應，即可促進了單過硫酸鹽生成硫酸根自由基降解有機物。2.根據權利要求1所述，其特征在于，所述單過硫酸鹽為過硫酸氫鉀復合鹽（又名過氧單磺酸鉀，化學式：2KHSO5·K...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張永麗，衛陳默，張靜，張古承，周鵬，李文姝，
申請(專利權)人：四川大學，
類型：發明
國別省市：四川,51