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一种优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料和处理方法技术

技术编号:23745166 阅读:28 留言:0更新日期:2020-04-11 11:02
本发明专利技术涉及一种优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料和处理方法,该电催化氧化阳极材料采用以下方法制备而成:先制备4‑(9‑氨基壬基)‑苯酚模板分子,再将其通过缩合反应修饰在二氧化硅表面,形成内核,再在内核表面生长高指数晶面二氧化锡晶体,得到分子印迹材料前驱体,最后将内核除去并固定在基底电极上,得到印迹高指数晶面二氧化锡电极。将所述印迹高指数晶面二氧化锡电极作为工作阳极,用于复杂污染体系中壬基酚的优先电催化氧化去除。与现有技术相比,本发明专利技术的电极具有优异的电催化活性和强的特异性识别能力,可实现对复杂体系中壬基酚的优先电催化氧化去除,处理后出水中壬基酚的最低浓度可达10μg L

A kind of electrocatalytic oxidation anode material and treatment method for priority removal of nonylphenol

【技术实现步骤摘要】
一种优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料和处理方法
本专利技术属于水污染控制工程领域,具体涉及一种优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料和处理方法。
技术介绍
壬基酚(表示为NP),是一种烷基酚类污染物。其毒性大,能够模拟雌激素,影响生物体正常的生殖和发育,被列为内分泌干扰物。且NP的分子含有长的烷基链,进一步增加了NP分子的脂溶性、抗氧化性和毒性,随着水体中NP的不断累积,环境问题日益严重。然而,NP在目前的市政污水处理过程中因其浓度低,高浓度低毒性有机物的竞争,很难作为第一碳源被微生物矿化掉,因此优先去除水体中的NP尤为必要。一些传统的去除NP的方法,例如吸附法并不能从根本上矿化有机污染物使其达到无害化标准;微生物降解污染物的周期较长,并且很多有机污染物多属于生物难降解有机物,这会使得微生物降解有机污染物的效率变低;外加的大量化学试剂对微生物和环境产生负面影响;电化学方法氧化有机污染物的效率高,操作条件温和,自动化程度高。但传统电化学氧化法也存在一些缺点,比如无差别地矿化污染物,无法实现优先去除目标污染物的目的等。反应动力学与传质有关,传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料,其特征在于,该电催化氧化阳极材料为印迹高指数晶面二氧化锡电极,所述印迹高指数晶面二氧化锡电极采用以下方法制备而成:先制备4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子,再将该4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子修饰在二氧化硅表面,形成内核,再在该内核表面生长高指数晶面二氧化锡晶体,得到分子印迹材料前驱体,最后将该分子印迹材料前驱体除去内核并固定在基底电极上,即得所述印迹高指数晶面二氧化锡电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料,其特征在于,该电催化氧化阳极材料为印迹高指数晶面二氧化锡电极,所述印迹高指数晶面二氧化锡电极采用以下方法制备而成:先制备4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子,再将该4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子修饰在二氧化硅表面,形成内核,再在该内核表面生长高指数晶面二氧化锡晶体,得到分子印迹材料前驱体,最后将该分子印迹材料前驱体除去内核并固定在基底电极上,即得所述印迹高指数晶面二氧化锡电极。


2.根据权利要求1所述的一种优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料,其特征在于,所述印迹高指数晶面二氧化锡电极具体采用以下方法制备而成:
(a)在惰性气体气氛中,于反应器中加入乙酸钯(Ⅱ)、三苯基膦和三乙醇胺得到混合溶液,在该混合溶液中加入4-溴苯酚与9-溴-1-壬烯,反应后得到反应混合物,再在氢气气氛中,于该反应混合物中加入钯碳、4-(9-溴酰基)-苯酚和邻苯二甲酰亚胺进行反应,反应后纯化得到4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子,所述乙酸钯(Ⅱ):三苯基膦:三乙醇胺:4-溴苯酚:9-溴-1-壬烯:钯碳:4-(9-溴酰基)-苯酚:邻苯二甲酰亚胺的添加比例为(2-6):(3-12):(1-3):(1-3):(0.5-4):(0.2-2):(1-4):(1-4);
(b)称量氨基化的二氧化硅溶解分散在乙醇中,并加入丁二酸酐,室温下搅拌0.5-6h后离心洗涤,得到羧基化的二氧化硅,将得到的羧基化的二氧化硅与步骤(a)得到的4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子混合后进行缩合反应,得到所述内核,所述氨基化的二氧化硅:丁二酸酐的质量添加比例为(0.2-0.8):(0.3-1.0),所述4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子的浓度为10-150μmolL-1;
(c)称量四氯化锡、浓盐酸和乙醇,混合后室温下搅拌1-6h获得二氧化锡溶胶,将步骤(b)得到的内核浸入二氧化锡溶胶中,在所述内核表面生长二氧化锡晶体,于100-400℃下煅烧0.5-2h后得到未生长完全的分子印迹材料前驱体,再称量四氯化锡、聚乙烯吡咯烷酮、浓盐酸、乙...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵国华牛宝玲蔡郡倬
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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