Zn-OMS-2与PDS联合在降解含有机污染物废水中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种Zn

【技术实现步骤摘要】
Zn
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OMS
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2与PDS联合在降解含有机污染物废水中的应用


[0001]本专利技术属于环境保护
，涉及有机污染物治理，具体为一种Zn
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OMS
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2与PDS联合在降解含有机污染物废水中的应用。

技术介绍

[0002]国内工业化的高速发展与进步加剧了有机化学产品的滥用，大量有机污染物被排放到水体之中，最终富集于水体造成严重污染。有机污染物无法通过人体来进行有效降解，也难以利用水体达到净化，富集后最终会形成严重污染，这不仅会破坏水生生态系统、产生新的耐药性病原体，而且有机污染物还会通过水净化系统和土壤过滤后进入我们的饮用水和食物链中。如果人们长期摄入含有有机污染物的水和食物，身体内的细菌很可能会对有机污染物产生耐受性，严重威胁人们的健康与安全。因此，如何降解有机污染物，已经成为了当前迫需解决的难题。
[0003]氧化锰八面体分子筛（OMS
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2）是一种氧锰矿型二氧化锰，由于其高度的催化活性，在氧化还原反应中被广泛报道。例如，2014年，Steven的团队报告了OMS
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2通过硫醇的选择性需氧氧化催化合成二硫化物。2015年，Xu等人报道了OMS
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2在水溶液中过氧化一硫酸钾（PMS）存在下对有机染料的有效催化降解。2017年，Li及其同事还设计并合成了OMS
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2/石墨纳米复合材料，用于在PMS的帮助下催化降解有机污染物。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种Zn
‑
OMS
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2与PDS联合在降解含有机污染物废水中的应用，通过借助单线态氧(1O2)的活化和电子转移将有机污染物氧化为无毒无害的物质。
[0005]本专利技术的技术方案是，Zn
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OMS
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2与PDS联合在降解含有机污染物废水中的应用。
[0006]进一步地，废水中有机污染物的浓度为1
‑
20mg/L；有机污染物废为罗丹明B、双酚A、苯胺、亚硝唑、诺氟沙星、氧氟沙星中的任意一种或多种。
[0007]进一步地，PDS与Zn
‑
OMS
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2的摩尔比为1:1~1.5。
[0008]进一步地，Zn
‑
OMS
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2采用硫酸锰和Zn（NO3）2·
6H2O进行反应制得。
[0009]进一步地，PDS为过二硫酸钠、过二硫酸钾、过二硫酸铵中的一种或几种。
[0010]进一步地，PDS为过二硫酸钠和过二硫酸钾按1:1混合而成。
[0011]进一步地，具体降解处理步骤如下：S1、将PDS加入到废水中，混合均匀，然后加入缓冲溶液调节pH在4.5
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8.5之间；S2、将Zn
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OMS
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2加入S1所得的废水中，进行搅拌反应2~3h；S3、将S2所得废水进行离心分离，所得上清液即为降解后的水。
[0012]进一步地，S1中PDS的浓度为1
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10mmol/L。
[0013]进一步地，S1中缓冲溶液为磷酸氢二钠与磷酸二氢钾的1：1混合溶液，总浓度为1/15mol/L。
[0014]进一步地，S3中离心分离的转速在2000
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5000r/min,时间为12
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30min。
[0015]本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术提供的协同作用方法，主要是通过非自由基机制降解有机污染物。与自由基途径相比，非自由基氧化途径具有较慢的动力学速率，可以更加有效的对有机污染物进行降解。
[0016]（2）本专利技术采用的Zn
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OMS
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2，通过OMS掺杂Zn，让OMS上多了更多的氧空位缺陷，增大了比表面积，提高了吸附能力，从而接受更多的氧化活性物质，使更多的氧化活性物质附着在Zn
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OMS
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2表面的氧空位缺陷内。OMS掺杂金属Zn，让氧化活性物质与Zn接触后，对抗生素进行电子转移，破坏了抗生素的结构使抗生素发生降解，也增强了OMS
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2本身的导电性，提高电子转移的速率，从而使催化剂降解更加彻底。
[0017]（3）本专利技术中PDS氧化剂具有活性高、稳定性好、水溶性好、成本低等特点；Zn
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OMS
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2呈金属原子中心电子结构使之有优良的催化活性，可以发生电子转移。采用PDS和Zn
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OMS
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2两种原料协同应用，经Zn
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OMS
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2活化PDS可产生单线态氧(1O2)，其吸附在Zn
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OMS
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2的表面，具有较高的电极电势与高选择性，作用于不同的抗生素发生单线态氧活化或电子转移，将抗生素氧化为无毒无害的物质。
[0018]（4）Zn
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OMS
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2与PDS用于含有机污染物的降解，能够重复利用，且操作简便、降解效果良好，应用前景广泛。
附图说明
[0019]图1为实施例1制备得到Zn
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OMS
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2的扫描电子衍射图片；图2为Zn
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OMS
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2与PDS的协同作用及对有机污染物的降解原理图；图3为Zn
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OMS
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2与PDS的协同作用方法通过非自由基途径降解罗丹明B的紫外可见吸收光谱图；图4为Zn
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OMS
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2与PDS的协同作用方法和OMS
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2与PDS的协同作用方法对罗丹明B的降解效果对比图；图5为Zn
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OMS
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2与PDS的协同作用方法通过非自由基途径降解双酚A的紫外可见吸光度对比图。
[0020]图6为Zn
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OMS
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2与过一硫酸盐和过二硫酸钾协同降解RhB的效果图。
[0021]图7为Zn
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OMS
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2与PDS的协同作用方法通过非自由基途径降解双酚A的紫外可见吸光度对比图。
具体实施方式
[0022]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。
[0023]实施例1（1）将8.86克硫酸锰和0.6375克Zn（NO3）2
·
6H2O在100.00ml纯净水中的溶液加入到30.55ml含有3.76ml发烟硝酸中，加入5.89g高锰酸钾固体，超声1.5小时。溶液在125
°
C下回流8小时。
[0024]（2）将步骤（1）中得到的产物趁热过滤、丙酮洗涤并在200
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. Zn
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OMS
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2与PDS联合在降解含有机污染物废水中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：废水中有机污染物的浓度为1
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20mg/L；有机污染物废为罗丹明B、双酚A、苯胺、亚硝唑、诺氟沙星、氧氟沙星中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：PDS与Zn
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OMS
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2的摩尔比为1:1~1.5。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：Zn
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OMS
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2采用硫酸锰和Zn（NO3）2·
6H2O进行反应制得。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：PDS为过二硫酸钠、过二硫酸钾、过二硫酸铵中的一种或几种。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：PDS为过二硫酸钠和过二硫酸钾...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊苗，丁茉然，程顺，钱江俊，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：