【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境保护方面溴代阻燃剂处理，具体涉及在碱性水系中采用电化学阳极氧化法使废水中的溴代阻燃剂聚合以达到去除降解的方法。
技术介绍
1、阻燃剂(frs)是一种添加到材料中以防止燃烧并延缓点火后火焰蔓延的化学品，自20世纪60年代以来一直用于电子电器设备部件的塑料材料中(chemosphere 53(2003)1137–1146)，因此在废弃电子电器设备中往往含有大量的阻燃剂，需要在回收之前或回收过程中去除(environmental science and pollution research(2021)28:59190–59213)。目前，溴代阻燃剂是我国及至全世界产量最大的有机阻燃剂，如tbbpa(四溴双酚a)的全球年产量就高达12万吨，占全球溴代阻燃剂市场的60％。这些具有亲脂性的添加型有机阻燃剂，因其与商品之间缺少化学键的束缚而很容易进入环境中，如电子垃圾拆解场附近沉积物中tbbpa的浓度最高可达41200ng/g(science of the total environment,2019,646:58-67)，严重威胁环境安全和人类健康。
2、溴代阻燃剂常见的降解技术主要有还原脱溴降解法、完全矿化降解法和聚合降解法。其中还原脱溴降解法有微生物降解法(environment international 174(2023)107873)、光催化降解法(environmental pollution 271(2021)116406)和机械化学降解法(journal of environmental che
3、常见的电催化降解是通过改性不同的阴极材料，在阴极实现电化学还原逐级脱溴的过程。采用这种方法降解tbbpa会产生四种含溴的中间产物，而且最终产物bpa也具有一定的生物毒性(journal of environmental chemical engineering 11(2023)109596)。相较于电催化降解生成有毒有害的中间产物，在碱性水系中采用电化学氧化法使废水中的溴代阻燃剂聚合，并对聚合的产物进行回收再加工成有工业价值的原材料，可有效实现阻燃剂的资源化利用。
4、传统的聚合法以tbbpa为原料，与反应物环氧氯丙烷在氢氧化钠水溶液中进行开环、闭环反应得到环氧树脂(polym.adv.technol.2009,20 194–208)。反应物环氧氯丙烷在强碱性水溶液中会发生水解，导致产品的环氧值低，氯含量高。电化学氧化聚合法无需额外加入其他反应物实现对tbbpa的电化学氧化聚合，通过简单过滤即可回收生成的固体聚合物，可有效解决溴代阻燃剂的环境污染问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种水系中溴代阻燃剂的高效电化学氧化聚合去除法，以电化学氧化聚合tbbpa达到降解废水中的溴代阻燃剂的目的。
2、具体的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，依次包括以下步骤：
4、步骤一：配置含溴代阻燃剂的电解液，所述电解液的溶质包括tbbpa、支持电解质和碱，所述碱为naoh、koh或lioh，所述的支持电解质为nacl、kcl或licl，溶剂为水；所述电解液中tbbpa的浓度为2mmol/l～10mmol/l，支持电解质浓度为12mmol/l～48mmol/l，所述碱浓度为20mmol/l～50mmol/l；
5、步骤二：将阴极材料和阳极材料放入电解槽，连接稳压直流电源进行电解，电解过程中，tbbpa在阳极发生电化学氧化聚合，生成固体聚合物，从而实现去除tbbpa的目的。
6、作为优选，所述的支持电解质为nacl。进一步优选所述电解液中，nacl的浓度为48mmol/l。
7、作为优选，所述的碱为naoh。进一步优选所述电解液中，naoh的浓度为20mmol/l。
8、作为优选，步骤一所述tbbpa的浓度为5mmol/l。
9、作为优选，所述阴极材料为不锈钢片、锌片、铁片、铜片或锌铜合金，进一步优选为不锈钢片。
10、作为优选，所述阳极为ti/pbo2。
11、作为优选，步骤二所述电解优选在温度为20～50℃、转速为100rpm～1500rpm、电流密度为10ma/cm2～50ma/cm2的条件下进行。进一步优选电解反应温度为25℃,进一步优选电流密度为10ma/cm2～40ma/cm2，最优选为10ma/cm2。进一步优选转速为500rpm～1200rpm，最优为1000rpm。
12、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
13、1、本专利技术提供了一种在碱性条件下用电化学阳极氧化法来聚合废水中的溴代阻燃剂以达到去除污染物的处理方法，在单室型电解槽中即可高效去除水系中的溴代阻燃剂，并可生成具有工业价值的聚合物。
14、2、本专利技术的阴极、阳极材料不需要进行特殊改性和预处理，廉价易得，反应条件简单易实现。
15、3、本专利技术采用电化学氧化聚合tbbpa，聚合物漂浮在溶液上方，通过简单过滤即可去除废水中的tbbpa。
16、4、本专利技术对溴代阻燃剂的去除效率高，5mmol/l的tbbpa经2h电氧化聚合后，tbbpa的去除率为100％，固体产物的生成率达60.1％。
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1.一种水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法依次包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述的支持电解质为NaCl。
3.如权利要求2所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述电解液中，所述NaCl的浓度为48mmol/L。
4.如权利要求1所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述的碱为NaOH。
5.如权利要求4所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述电解液中，NaOH的浓度为20mmol/L。
6.如权利要求1所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述电解液中，TBBPA的浓度为5mmol/L。
7.如权利要求1所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述阴极材料为不锈钢片、锌片、铁片、铜片或锌铜合金。
8.如权利要求1所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述阳极为
9.如权利要求1所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：步骤二所述电解在温度为20～50℃、转速为100rpm～1500rpm、电流密度为10mA/cm2～50mA/cm2的条件下进行。
10.如权利要求9所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：电解温度为25℃，电流密度为10mA/cm2～40mA/cm2，最优选为10mA/cm2，转速为500rpm～1200rpm。
...【技术特征摘要】
1.一种水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法依次包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述的支持电解质为nacl。
3.如权利要求2所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述电解液中，所述nacl的浓度为48mmol/l。
4.如权利要求1所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述的碱为naoh。
5.如权利要求4所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述电解液中，naoh的浓度为20mmol/l。
6.如权利要求1所述的水系中溴代阻燃剂的电化学氧化聚合去除法，其特征在于：所述电解液中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱英红，周丽敏，俞慧，陈赵扬，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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