有毒有害環境污染物四溴雙酚A的去除方法技術

本發明專利技術屬環境修復技術領域，具體為有毒有害環境污染物四溴雙酚Ａ的去除方法。該方法是在攪拌和加熱９０℃下，將堿水溶液直接滴加到－四溴雙酚Ａ，Ｎｉ－Ａｌ合金和水溶液中。由于Ｎｉ－Ａｌ合金和堿水溶液反應，生成氫氣。四溴雙酚Ａ被體系內生成的氫氣還原，生成脫溴化合物雙酚Ａ。雙酚Ａ本身是重要的化工原料，能夠被再利用。同時，作為燃料，也能被完全燃燒，不會產生任何有毒遇害氣體和其他產物，僅僅產生二氧化碳和水。本方法工藝簡單，操作方便，易于規模化工業化生產。本發明專利技術把有毒有害四溴雙酚Ａ去除變成有用的重要化工原料，變廢為寶。既保護了我們賴以生存的自然環境，又實現了自然資源的再生利用，為一種綠色化學方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于環境修復
，具體為有毒有害環境污染物四溴雙酚A的去除方法。
技術介紹
持久性有毒化學物質的環境污染問題與臭氧層破壞和溫室效應一樣并稱為21世紀影響人類生存與健康的三大環境問題。無論是斯德哥爾摩公約中確定的12類持久性有機污染物，還是美國EPA確定的12類持久性生物積累性及有毒化學物質，以及環境內分泌干擾物的研究都與持久性有毒化學污染物有關。有毒有害環境污染物四溴雙酚A被人體吸收后，導致男性精子活力下降，女性卵子異變，其結果是人類生殖能力下降，直接影響到人類的生殖繁衍和將來的生存。因此，發達國家已逐步淘汰該產品，而開發其他代替品。做為阻燃劑四溴雙酚A主要用于塑料，橡膠，酚醛樹酯等高分子材料中(例如家庭用餐具)。近年，有關研究證明，通過使用酚醛樹酯家庭用餐具，人類吸收過多四溴雙酚A。其結果是四溴雙酚A被人體吸收后，導致男性精子活力下降，女性卵子異變，其結果是人類生殖能力下降，直接影響到人類的生存。由于四溴雙酚A化學性質穩定，不易處理。普通方法使用焚燒爐進行高溫焚燒，四溴雙酚A不但不能被燃燒分解，反而會產生劇毒二噁英類化合物。四溴雙酚A所引起的污染問題已經引起國際環境保護組織、各國政府和民眾的高度關注。世界和中國都急需開展四溴雙酚A的去除處理技術研究，尋找經濟和實用方法盡快處理此類持久性有毒有害環境污染物，實現土壤和水等自然環境的修復。因此，研究它的去除化處理方法日漸緊迫，是在必行。目前為止，主要處理方法為(1)R.Dumler(Chemosphere，1989，19，2023)；J.Thies(Chemosphere，1990，20，1921)；R.Luijk(Chemosphere，1992，25，361)；M.Riess(Chemosphere，2000，40，937)；H.Wichmann(Chemosphere，2002，47，349)等人報道了高溫焚燒四溴雙酚A的方法。(2)F.Barontini等人(Ind.Eng.Chem.Res.，2004，43，1952)報道了高溫熱分解四溴雙酚A的方法。由于四溴雙酚A化學性質非常穩定，高溫焚燒時，不但不能被燃燒分解，反而會產生劇毒二噁英類化合物，因此Dumler等人的方法存在致命弱點。Barontini等人的方法，在高溫(650℃)分解四溴雙酚A，需要高溫而且不能完全脫溴，達不到完全脫溴去除目的，無任何使用價值。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種工藝簡單，易于形成規模化的有毒有害四溴雙酚A的去除方法。本專利技術提出的四溴雙酚A的去除方法，其步驟如下在攪拌和加熱下，將堿水溶液直接滴加到四溴雙酚A，Ni-Al合金和水的混合溶液中。Ni-Al合金使用量是四溴雙酚A的1.0-50.0倍(重量比)；控制反應溫度為20℃~100℃。滴加完畢后，繼續攪拌3-6小時。本專利技術中，所使用的堿水溶液為氫氧化鈉，氫氧化鉀，氫氧化鈣，氫氧化鋰，氫氧化銫，氫氧化鋇水溶液等之一種或幾種。上述方法中，滴加的堿水溶液濃度一般可為0.2-20wt％，滴加量為前述混合溶液體積的40-150％，滴加時間為30-80分鐘。本專利技術中，攪拌反應結束后，冷卻至室溫，過濾，除去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮。用高壓液相色譜分析濃縮后的產物，其組成為雙酚A，原四溴雙酚A被完全轉化。本專利技術中，由Ni-Al合金和堿反應，生成氫氣，四溴雙酚A被生成的氫氣還原，生成無毒無害的雙酚A。本專利技術把有毒有害四溴雙酚A去除變成有用的重要化工原料雙酚A，變廢為寶。既保護了我們賴以生存的自然環境，又實現了自然資源的再生利用，為一種綠色化學方法。本專利技術方法工藝簡單，易于形成規模化生產，具有廣泛的應用前景。具體實驗方式實施例1500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計，攪拌器，加入四溴雙酚A(10毫摩爾，624毫克)，Ni-Al合金(10g)，水(100毫升)，然后開始攪拌加熱至90℃。用1小時滴加1％氫氧化鈉水溶液(100毫升)。控制反應溫度為90℃-100℃。1％氫氧化鈉水溶液滴加結束后，在此溫度下再攪拌5小時。然后冷卻至室溫，過濾，濾去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮。然后用高壓液相色普分析濃縮后的產物，四溴雙酚A的轉化率為100％。實施例2500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計，攪拌器，四溴雙酚A(10毫摩爾，624毫克)，Ni-Al合金(10g)，水(120毫升)，然后開始攪拌加熱至90℃。用1小時滴加1％氫氧化鉀水溶液(120毫升)。控制反應溫度為90℃-100℃。1％氫氧化鉀水溶液滴加結束后，在此溫度下再攪拌6小時。然后冷卻至室溫，過濾，濾去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮。然后用高壓液相色普分析濃縮后的產物，四溴雙酚A的轉化率為100％。實施例3500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計，攪拌器，加入四溴雙酚A(10毫摩爾，624毫克)，Ni-Al合金(10g)，水(140毫升)，然后開始攪拌加熱至90℃。用1小時滴加1％氫氧化鈣水溶液(140毫升)。控制反應溫度為90℃-100℃。1％氫氧化鈣水溶液滴加結束后，在此溫度下再攪拌6小時。然后冷卻至室溫，過濾，濾去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮。然后用高壓液相色普分析濃縮后的產物，四溴雙酚A的轉化率為100％。實施例4500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計，攪拌器，加入四溴雙酚A(10毫摩爾，624毫克)，Ni-Al合金(5g)，水(130毫升)，然后開始攪拌加熱至90℃。用1小時滴加0.2％氫氧化鈉水溶液(130毫升)。控制反應溫度為90℃-70℃。1％氫氧化鉀水溶液滴加結束后，在此溫度下再攪拌6小時。然后冷卻至室溫，過濾，濾去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮。然后用高壓液相色普分析濃縮后的產物，四溴雙酚A的轉化率為100％。權利要求1.一種有毒有害環境污染物四溴雙酚A的去除方法，其特征為在攪拌和加熱下，將堿水溶液直接滴加到四溴雙酚A，Ni-Al合金和水的混合溶液中；Ni-Al合金使用量為四溴雙酚A重量的1.0-50.0倍，控制反應溫度為20℃~100℃；滴加結束后，繼續攪拌3-6小時。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所使用的堿水溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋰、氫氧化銫、氫氧化鋇水溶液中的一種或幾種。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于滴加的堿水溶液濃度為0.2-40wt％，滴加量為所述混合溶液體積的40-150％，滴加時間為30-80分鐘攪拌反應結束后，冷卻至室溫，過濾，除去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮。全文摘要本專利技術屬環境修復
，具體為有毒有害環境污染物四溴雙酚A的去除方法。該方法是在攪拌和加熱90℃下，將堿水溶液直接滴加到—四溴雙酚A，Ni－Al合金和水溶液中。由于Ni－Al合金和堿水溶液反應，生成氫氣。四溴雙酚A被體系內生成的氫氣還原，生成脫溴化合物雙酚A。雙酚A本身是重要的化工原料，能夠被再利用。同時，作為燃料，也能被完全燃燒，不會產生任何有毒遇害氣體和其他產物，僅僅產生二氧化碳和水。本方法工藝簡單，操作方便，易于規模化工業化生產。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有毒有害環境污染物四溴雙酚Ａ的去除方法，其特征為：在攪拌和加熱下，將堿水溶液直接滴加到四溴雙酚Ａ，Ｎｉ－Ａｌ合金和水的混合溶液中；Ｎｉ－Ａｌ合金使用量為四溴雙酚Ａ重量的１．０－５０．０倍，控制反應溫度為２０℃～１００℃；滴加結束后，繼續攪拌３－６小時。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉國斌，戴鷺，李妙葵，高翔，
申請(專利權)人：復旦大學，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]