一种促使单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解有机物的方法技术

本发明专利技术公开了一种促使单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解难降解有机物的方法。本发明专利技术通过在常温下将过氧硫酸氢钾复合盐和Ni/C复合有机金属催化剂加入水体中，然后搅拌均匀反应，Ni/C复合有机金属催化剂即可促进单过硫酸盐分解生成硫酸根自由基，从而达到降解难降解有机物的目的。本发明专利技术pH适用范围广，在碱性条件下也可以有良好的效果；与使用超声，微波等活化单过硫酸盐相比，反应条件温和，不需高温高压和其他仪器设备；过程简单，药剂投加量少，操作无严苛的技术要求。本发明专利技术相处理效率优异，方法简便，适宜大规模生产，在难降解污染物治理领域具有很大的前景。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种促使单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解有机物的方法
本专利技术属于水污染治理
，涉及水中有机物的深度氧化处理和高级氧化技术，具体涉及一种促使单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解难降解有机物的方法。
技术介绍
高级氧化技术是指利用反应中产生的强氧化性自由基作为主要氧化剂氧化分解水中有机污染物的方法。目前最常用的高级氧化技术主要是Fenton法，而基于硫酸根自由基（化学式：SO4-·）的高级氧化技术是近年来开始探索的一种新型高级氧化技术。SO4-·有着极强的标准氧化还原电位（2.5-3.1V），理论上认为可以氧化降解大部分的有机物，因此，基于硫酸根自由基的高级氧化技术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较稳定，在碱性条件也可以与H2O或OH-反应生成羟基自由基（化学式·OH），进而引发一系列链式反应。在过去的研究中发现微波、超声、热和过渡金属都可以促使单过硫酸盐分解产生硫酸根自由基，其中过渡金属活化因效率高，反应条件温和，常温下就可以促使单过硫酸盐分解成为了关注的重点。但是各种过渡金属催化效果不一且均相催化容易产生二次污染，因此，找出一种环境友好催化效率高的催化剂是实施该技术的重点。中国专利CN102633349A公开了“非均相硫酸根自由基氧化处理水中微量难降解有机物的方法”，该方法是利用向废水零价铁和过硫酸盐，使零价铁在水中持续产生Fe2+，利用Fe2+活化过硫酸盐促使产生硫酸根自由基，具有高氧化性的硫酸根自由基可以降解水中的微量难降解有机物，从而达到除去污染物的目的。CN104710061A公开了“基于紫外复合催化剂催化硫酸根自由基处理钻井废水的方法”，该方法是利用TiO2、AgO等催化剂与紫外协同促使过硫酸盐或单过硫酸盐产生硫酸根自由基，从而处理经过初步絮凝处理的矿井废水。CN102010052A公开了“一种空化效应协同硫酸根自由基处理有机污水的方法”，该方法是利用超声的空化作用协同Co、Ag、Mn等催化剂促使过硫酸盐或单过硫酸盐产生硫酸根自由基从而降解有机污染物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种促使单过硫酸盐分解产生硫酸根自由基处理难降解有机物的方法。该方法通过向水中加入Ni/C复合有机金属催化剂和单过硫酸盐，使Ni/C复合有机金属催化剂活化单过硫酸盐，促使其产生硫酸根自由基，具有强氧化性的硫酸根自由基可以氧化降解水中的难降解有机物，从而达到除去水中有机污染物的目的。本专利技术的促使单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解难降解有机物的方法，其特征在于，采用以下技术方案：向含有难降解有机物的水中加入单过硫酸盐和催化剂并搅拌，单过硫酸盐在催化剂的作用产生硫酸根自由基，自由基进一步氧化水中微量难降解有机物。本专利技术所述单过硫酸盐为过硫酸氢钾复合盐（化学式：2KHSO5·KHSO4·K2SO4）。本专利技术所述固态催化剂为Ni/C复合有机金属催化剂。本专利技术所述单过硫酸盐与水中难降解有机物的摩尔比为10:1~50:1。本专利技术所述Ni/C复合有机金属催化剂与水的质量体积比为0.10~0.25g/L。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：（1）本专利技术与Fenton法相比，pH适用范围广，在碱性条件下也可以有良好的效果；（2）本专利技术与使用超声，微波等活化单过硫酸盐相比，反应条件温和，不需高温高压和其他仪器设备；（3）本专利技术过程简单，药剂投加量少，操作无严苛的技术要求，可用于大规模生产。附图说明图1为本专利技术的方法处理水中难降解有机物的工艺流程图。图2为本专利技术实施例1、2、3对苯甲酸的效果图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步解释，但本专利技术要求保护范围并不仅限于此。采用苯甲酸作为难降解有机物进行试验，采用本专利技术的方法对含有苯甲酸的水溶液进行处理。如图1所示，用本专利技术的方法对含有苯甲酸的水溶液进行处理。实施例1，向反应器中加入苯甲酸浓度为0.02mM的模拟废水500ml；向反应器中加入过硫酸氢钾复合盐和Ni/C复合有机金属催化剂，使过硫酸氢钾复合盐的初始浓度为0.4mM（与苯甲酸的摩尔比为20:1），N/C复合有机金属催化剂的浓度为0.2mg/L；催化剂促使过硫酸氢钾复合盐分解产生硫酸根自由基，硫酸根自由基氧化降解水中的苯甲酸。如图2所示，在20℃±2℃时，苯甲酸在30min内降解率达99.9%以上。实施例2，向反应器中加入苯甲酸浓度为0.02mM的模拟废水500ml；向模拟废水中仅加入初始浓度为0.4mM的过硫酸氢钾复合盐。如图2所示，在20℃±2℃时，苯甲酸在30min内降解率仅约2%。实施例3，向反应器中加入苯甲酸浓度为0.02mM的模拟废水500ml；向模拟废水中仅加入浓度为0.2mg/L的Ni/C复合有机金属催化剂。如图2所示，在20℃±2℃时，苯甲酸在30min内降解率仅约2%。本实专利技术并不限于上述实施方式，采用与本专利技术上述实施例相同或近似的方法，均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
促使单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解难降解有机物的方法，其特征在于，在常温下是按下述步骤进行的：将单过硫酸盐和固态催化剂加入被处理水体中，然后均匀搅拌反应，即可促进了单过硫酸盐生成硫酸根自由基降解有机物。

【技术特征摘要】
1.促使单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解难降解有机物的方法，其特征在于，在常温下是按下述步骤进行的：将单过硫酸盐和固态催化剂加入被处理水体中，然后均匀搅拌反应，即可促进了单过硫酸盐生成硫酸根自由基降解有机物。2.根据权利要求1所述，其特征在于，所述单过硫酸盐为过硫酸氢钾复合盐（又名过氧单磺酸钾，化学式：2KHSO5·K...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永丽，卫陈默，张静，张古承，周鹏，李文姝，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51