一种催化湿式氧化降解雌激素污染物的方法技术

技术编号:1432921 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种催化湿式氧化降解雌激素污染物的方法,将质量浓度为10↑[-3]-10mg/L的雌激素污染物水溶液装入高压反应釜中,加入催化剂,以氧气或空气为氧化剂,搅拌去除雌激素污染物;反应温度为90~180℃,反应压力为0.1~0.5MPa,其中氧分压为0.1~0.5MPa,反应时间为1~8h。催化剂由组分A和B组成,A为二价或者三价可溶性铁盐,B为碱金属可溶性亚硝酸盐;A、B的物质的量之比为0.01~1;催化剂与雌激素溶液中的雌激素的物质的量之比为0.01~1。该方法处理雌激素废水反应条件温和,价格低廉,降解率高,没有二次污染,适用于分布广、浓度低的雌激素类污染物的降解,工业化应用前景大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雌激素污染物的处理,具体地说是一种催化湿式氧化降解 雌激素污染物的方法。
技术介绍
环境雌激素(estrogen)是指一类外源性化合物进入机体后,具有干扰体 内正常分泌物质的合成、释放、运转、代谢、结合等过程,激活或者抑制 内分泌系统功能,从而破坏其维持机体稳定性和调控作用的物质。其干扰 人类或动物内分泌系统诸多环节并导致异常效应。环境激素分为天然雌激素、植物性雌激素和真菌性雌激素、人工合成 的雌激素、环境化学污染物。环境雌激素的危害主要有在极低的浓度下就可以导致生物与人体性 激素分泌量及活性下降、精子数量减少、生殖器官异常,并使生殖能力降 低,后代的健康与成活率下降、各种癌症的发病率增加、 一些动物雌性化 现象严重。其次还会导致一些神经毒性和免疫毒性((a) Ohko, Y.; Iuchi, K.-1.; Niwa, C.; Tatsuma,T.; Nakashima, T.; Iguchi, T.; Kubota, Y.; Fujishima, A. Environ. Sci. Technol. 2002, 36, 4175. (b) Hanselman, T. A.; Graetz, D. A.; Wilkle, A. C. Environ. Sci. Technol. 2003, 37, 5471. (c) Casey, X. M.; Larsen, G. L.; Hakk, H.; §imfinek, J. Environ. Sci. Technol. 2003, 37, 2400. (d) Rosenfeldt, E. J.; Linden, K. G Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 5476. (e) Science 2004, 303, 950. (f) Hess, R. A.; Bunick, D.; Lee,;K. H.; Bahr, J.; Taylor, J. A.; Korach, K. S.; Lubahn, B. B. Nature 1997, 390, 509. (g) Science 1998, 279, 1631. (h) Spearow, J. L.; Doemeny, P.; Sera, R.; Leffler, R.; Barkley, M. Science 1999, 285, 1259.,因此雌激素的环境行为及降解研究对可持续发展战略具有很重要的意义。环境雌激素的降解方法目前主要有光降解((a) Ohko, Y.; luchi, K,I.; Niwa, C.; Tatsuma,T.; Nakashima, T.; Iguchi, T.; Kubota, Y.; Fujishima, A. Environ. Sci. Technol. 2002, 36, 4175. (b) Rosenfeldt E. J. & Linden, K. G. Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 5476-5483. (c) Coleman, H. M., Eggins, B. R., Byrne, J. A., Palmer, F. L. & King, E. Appl. Catal. B: Environ. 2000, 24, 1—5.)、 生物i解((a)T. Tanaka, K. Yamada, T. Tonosaki, T. Konishi, H. Goto, M. Taniguchi, Water a'c/. Tec/wo/. 2000, 42, 89-95. (b). C. Layton,B. W. Gregory, J. R. Seward, T. W. Schuhz, G. S. Sayler, £"v/raw Sd. 7fec/z"o/. 2000, 34, 3925-3931. (c) J. S. Vader, C. G. van Ginkel, F. Sperling, W. de Jong,丄,de Boer, 丄S. de Graaf, M. van der Most, Ozemospte^ 2000, 41, 1239-1243. (d) M. S. Colucci, H. Bork, E. Topp, / £"v/ra". gwa/. 2001, 30, 2070-2076. (e) M. S. Colucci, E. Topp, J. £wv/ra". 0^f/. 2001, 30, 2077-2080. (f) K. Fujii, S. Kikuchi, M. Satomi, N. Ushio-Sata, N. Morita, J/ / /.五wv/n w. A//cro6/o/. 2002, 68, 2057-2060.),其中光降解方法主要是使用半导体材料Ti02及其改性材料,所使用的光源大多数是紫外光,而直接利用太阳光或者可见光的只有少数的报道((a) Asahi, R.; Morikawa, T.; Ohwaki, T.; Aoki, K.; Taga, Y. Science 2001, 293, 269. (b) Khan, S. U. M.; Al-Shahry, M.; Ingler, W. B., Jr. Science 2002, 297, 2243. (c) Zhao, W.; Ma, W. H.; Chen, C. C.; Zhao, J. C.; Shuai, Z. G. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4782.)。生物降解雌激素效果较好,但所处理的废水 浓度比较小,而且生物菌有一定的选择性, 一般很难找到一种对所有的雌 激素都有效的微生物菌种,对于那些激素生产厂出来的废水,雌激素及中 间产物浓度大,很难直接用生物降解的方法进行处理。另外,还有臭氧氧 化、活性炭吸附、紫外光照射等降解雌激素的方法,这些方法不仅成本高, 而且效果差。
技术实现思路
为了克服上述一些降解雌激素废水体系存在的主要问题,本专利技术的目 的在于提供一种催化活性高,处理效果好,反应条件温和,处理成本低, 工业化应用前景大,可以处理高浓度的雌激素废水的催化氧化降解雌激素 废水的方法。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为,将质量浓度10—3-lOmg/L 的雌激素污染物水溶液装入高压反应釜中,加入催化剂,以氧气或空气为 氧化剂,磁力搅拌,在加热条件下氧化去除雌激素污染物;反应温度为90 180°C,反应压力为0.1 0.5MPa,其中氧分压为0.1 0.5MPa,反应时间为 l 8h。所述催化剂由组分A和组分B组成,组分A为二价或者三价可溶 性铁盐,组分B为碱金属可溶性亚硝酸盐(这些可溶性盐以NOf为活性阴 离子组分);组分A、组分B的物质的量之比为0.01 1;催化剂与雌激素 溶液中的雌激素的物质的量之比为0.01 1。所述三价可溶性铁盐为三氯化铁、硝酸铁和/或硫酸铁等;催化剂与雌 激素污染物中的雌激素的物质的量之比为0.5 1;反应温度较好为130 160°C,最好为150°C;反应压力最好为0.3 0.5MPa,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种催化湿式氧化降解雌激素污染物的方法,其特征在于:将质量浓度10↑[-3]-10mg/L的雌激素污染物水溶液装入高压反应釜中,加入催化剂,以氧气或空气为氧化剂,磁力搅拌,在加热条件下氧化去除雌激素污染物;反应温度为90~180℃,反应压力为0.1~0.5MPa,其中氧分压为0.1~0.5MPa,反应时间为1~8h;所述催化剂由组分A和组分B组成,组分A为二价或者三价可溶性铁盐,组分B为碱金属可溶性亚硝酸盐;组分A、组分B的物质的量之比为0.01~1;催化剂与雌激素溶 液中的雌激素的物质的量之比为0.01~1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:梁鑫淼王联芝刘仁华徐青薛兴亚章飞芳
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:91[中国|大连]

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