有机化合物的氧化方法技术

本发明专利技术涉及一种用于氧化一种或更多种有机化合物的方法，其包括使有机化合物与至少一种氧化剂以及催化剂接触，所述催化剂包含至少一种二价或三价过渡金属离子的源和至少一种聚-α-羟基丙烯酸和/或聚-α-羟基丙烯酸盐。本发明专利技术可以用于从土壤中去除污染物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有机化合物，特别是存在于环境中(例如在土壤中或在含水层中)的，以及含有有机化合物的土壤的原位去污染的方法。
技术介绍
被污染物、特别是被有机污染物污染的土壌和地下水的处理由于其实施难度以及涉及的成本而面临日益增长的挑战。土壤的挖掘是ー种可以设想的技术，但非常昂贵且有时不可能实施。为此，持续的研究主要集中于污染物的原位处理。污染土壌的焚化为第一种可能的原位方法，但具有产生有害副产物例如多氯ニ苯 并对ニp恶英(PCDD)和多氯ニ苯并呋喃(PCDF)的缺点。第二种方法为原位生物处理或生物修复。然而，该第二种方法对于对微生物为抗生物降解或有毒的一些污染物而言是无效的。第三种方法为原位化学处理。原位化学处理通常包括将过氧化氢或过氧化氢源注入土壌中。过氧化氢分解而形成能够与有机污染物反应的羟基自由基。为了促进羟基自由基的形成，已知使用诸如亚铁离子Fe2+的催化剂，以复制所谓的芬顿(Fenton)反应。然而，芬顿反应基本上在3-4的pH下进行。然而，土壤通常呈中性或碱性pH，并且注入酸以获得有利的PH是不希望的，因为这种注入将导致土壤不仅被酸而且被由酸溶解的重金属进ー步污染。为此，通常使用螯合剂以保护催化剂，并且能够在中性、碱性或弱酸性PH下进行芬顿反应。最常用的螯合剂为こニ胺四こ酸(EDTA)。因此，文献WO 01/02105描述了ー种污染物的原位处理方法，其中将氧化剂和包含含有催化剂的在PH 5-8下的水溶液的试剂注入土壤中。文献WO 2004/002902描述了ー种氧化有机化合物的方法，所述方法包括使有机化合物与组合物接触，所述组合物包含可溶性过氧化合物和与螯合剂结合的ニ价或三价过渡金属的源。文献WO 2004/002923描述了ー种氧化有机化合物的方法，所述方法包括使有机化合物与可溶性过氧化合物和将PH保持在6至10范围内的pH改性剂接触。ニ价或三价过渡金属也可以与螯合剂结合存在。文献WO 2005/012181描述了ー种污染土壤的原位处理，其包括在活化剂例如与螯合剂结合的过渡金属的存在下将过硫酸盐和过氧化氢注入土壌中。文献WO 2005/081996描述了ー种氧化有机化合物的方法，所述方法包括使该化合物与组合物接触，所述组合物包含水溶性过氧化合物和将组合物的pH保持在大于10的值下的PH改性剂。ニ价或三价过渡金属也可与螯合剂结合存在。文献WO 2005/118170描述了ー种污染土壤的原位处理，其包括将过氧化氢或过氧化钙、过氧化镁或过氧化锌或者过碳酸钠以及金属螯合物注入土壤中。文献WO 2006/128797描述了ー种氧化有机化合物的方法，所述方法包括使化合物与组合物接触，所述组合物包含过硫酸盐和过碳酸盐或金属过氧化物。可加入由与螯合剂结合的过渡金属构成的活化剂。文献WO 2007/047946描述了一种氧化存在于环境中的污染物的方法,所述方法包括使污染物与组合物接触，所述组合物包含水溶性过氧化合物和零价铁。文献WO 2007/138058描述了固体产品用于处理污染水或土壤的用途，所述固体产品由无机过氧化物和无机氢氧化物、含有相同金属的氧化物或碳酸盐构成。然而，在现有技术的实践中所用的螯合剂EDTA被认为是不可生物降解的，尽管其有时在极特定的条件下能够极困难地被生物降解。因此，EDTA本身可污染土壤。因此，需要提供一种原位去污染方法，其具有更好的生态平衡，即其中将更少量的化学产品注入土壤中和/或其中被注入的化学产品的生物可降解性更好和/或其在污染物的降解方面的效率得以改进
技术实现思路
·因此，本专利技术提供了一种用于氧化一种或更多种有机化合物的方法，其包括使有机化合物与至少一种氧化剂以及催化剂接触，所述催化剂包含至少一种二价或三价过渡金属离子的源和至少一种聚-α -羟基丙烯酸和/或聚-α -羟基丙烯酸盐。根据一个实施方案，所述有机化合物存在于土壤、水道、地下水、工业流出物或废水中。本专利技术的另一主题是含有一种或更多种有机化合物的土壤的去污染方法，其包括使有机化合物与至少一种氧化剂以及催化剂接触，所述催化剂包含至少一种二价或三价过渡金属离子的源和至少一种聚-α -羟基丙烯酸和/或聚-a-羟基丙烯酸盐。根据一个实施方案，所述接触通过将所述氧化剂以及催化剂注入土壤中而进行。在如上方法中，所述氧化剂可以选自过氧化氢，过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵，过碳酸钠或过碳酸钾，过硼酸钠或过硼酸钾，过氧化钙、过氧化锌或过氧化镁，和它们的混合物。在如上方法中，二价或三价过渡金属离子的源可为盐，所述盐的阳离子选自Fe2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+或Zn2+，阴离子选自氯离子、硝酸根或硫酸根，所述盐优选为硫酸铁。在如上方法中，所述有机化合物选自三氯乙烯、氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷、I，2-二氯乙烷、1，1，I-三氯乙烷、四氯化碳、氯仿、氯苯、苯、甲苯、二甲苯、叔丁醇、乙苯、甲苯、二溴化乙烯、甲基叔丁基醚、多芳烃、多氯联苯、邻苯二甲酸酯、1，4_ 二P恶烷、亚硝基二甲胺、硝基苯胺和三硝基甲苯。根据一个实施方案，土壤的去污染方法依次包括I)将所述氧化剂注入土壤中；以及2)将所述催化剂注入土壤中。根据一个实施方案，土壤的去污染方法依次包括I)将聚-α -羟基丙烯酸和/或聚-α -羟基丙烯酸盐注入土壤中；2)将所述氧化剂注入土壤中；以及3)将所述催化剂注入土壤中。根据一个实施方案，土壤的去污染方法依次包括I)将所述催化剂注入土壤中；2)将洗涤溶液注入土壤中；以及3)将所述氧化剂注入土壤中。本专利技术的另ー主题是与ニ价或三价过渡金属离子的源结合的作为螯合剂的聚-α -羟基丙烯酸和/或聚-α -羟基丙烯酸盐用于利用氧化剂将含有一种或更多种有机化合物的土壌，有利地在土壌中原位去污染的用途。本专利技术可以克服现有技术的缺点。更具体而言，本专利技术提供了一种土壤去污染方法，特别是原位去污染方法，其具有更好的生态平衡，即其中使用更少量的化学产品和/或其中被注入的化学产品的生物可降解性更好和/或其在污染物的降解方面的效率得以改迸。这通过在改进的芬顿反应(即在中性、碱性或弱酸性pH下的芬顿反应)框架内使用聚-α -羟基丙烯酸盐作为螯合剂来实现。 根据ー些具体实施方案，本专利技术也具有如下所列的有利特征中的ー个或优选数个。-相对于现有技术，对于在去污染方面(即被处理的有机化合物的量)的相等效率而言，本专利技术可以将更少量的氧化剂注入土壌。-或者，相对于现有技术，对于相同量的氧化剂而言，本专利技术可以获得在去污染方面的增加的效率。-用聚-α-羟基丙烯酸盐代替EDTA改进了用于所述方法中的化合物的生物可降解性。-在注入氧化剂之前将聚-α-羟基丙烯酸盐注入土壌中可以进一歩降低去污染所需的氧化剂的量，特别是通过充当天然存在于土壤中的金属的螯合剂来进行。具体实施例方式现在在如下描述中更详细地且非限制性地描述本专利技术。本专利技术涉及一种用于氧化ー种或更多种有机化合物的方法。该氧化方法包括一方面使有机化合物与氧化剂接触，另ー方面使有机化合物与催化剂接触，所述催化剂包含ニ价或三价过渡金属离子的源和聚-α -羟基丙烯酸盐(作为螯合剂)。根据本专利技术的氧化方法优选在大于或等于5、或者大于或等于6、或者大于或等于7、或者大于或等于8、或者大于或等于9、或者大于或等于10的pH下进行。“有机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：让克洛德·斯捷，让路易斯·波尔南，让塞巴斯蒂安·德埃，弗雷德里克·佩里耶，让玛丽·布朗德尔，罗格·雅凯，让克里斯托弗·勒纳，洛朗·克莱门泰勒，维姆·普莱西耶，
申请(专利权)人：道达尔公司，索尔维公司，处理价值化除污公司，阿卡迪斯ESG，
类型：
国别省市：