申请日2016.04.26
公开(公告)日2016.07.20
IPC分类号C02F1/32; C02F1/72; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种有效降解污水中氧化多壁碳纳米管的方法，该方法通过紫外光?芬顿法对污水中氧化多壁碳纳米管进行降解。本发明通过紫外光结合芬顿法可产生更多的·OH，显著提高降解有机物分解速率，破坏O?MWNTs的碳骨架，有机碳被氧化成CO2气体。
权利要求书
1.一种有效降解污水中氧化多壁碳纳米管的方法，其特征在于：通过紫外光-芬顿法对污水中氧化多壁碳纳米管进行降解。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)取200mL工业污水，其中氧化多壁碳纳米管的浓度为0.4~0.5mg/mL，搅拌均匀后，超声30 ~ 60分钟;
(2) 采用浓度为1 mol/ L 的NaOH溶液调节pH值为2 ~ 4;
(3) 然后加入1 mL浓度为5 ppm 的FeCl3 水溶液，搅拌均匀，再加入2-4 mLH2O2溶液，搅拌均匀;所述H2O2溶液浓度为1 g/L;
(4) 将步骤(3)制备的溶液放在紫外光λ= 185 nm波长条件下照射，每天添加1-2 mL的所述H2O2溶液，照射时间为24小时至7天。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中加入H2O2溶液2 mL;所述步骤(4)中H2O2溶液每天添加量为1 mL;所述照射时间为7天。
说明书
一种有效降解污水中氧化多壁碳纳米管的方法
技术领域
本发明属于碳基材料降解技术领域，具体涉及一种有效降解污水中氧化多壁碳纳米管的方法。
背景技术
自从90年代初Iijima等发现具有纳米尺寸的多壁碳纳米管(MWNTs)以来，多壁碳纳米管受到众多国内外学者的广泛关注。多壁碳纳米管具有独特的中空管状结构，具有大的比表面积和高的化学稳定等优点，使其在很多领域具有广阔的应用前景，例如：场发射体、储氢材料、为电子元件、催化剂载体等。
由于多壁碳纳米管的广泛应用，在其合成、制造和使用过程中都会产生释放，导致环境风险增大。且工业生产中多采用强酸对多壁碳纳米管进行氧化，排出的污水中由于含有多壁碳纳米管而对生物存在毒性作用。Allen等一些研究者采用生物酶法降解碳纳米管，但是这种方法降解周期长，成本高，并且生物酶在强酸环境中难以存活，不适用工业污水中碳纳米管氧化物的降解。Zhang等研究者采用细菌降解多壁碳纳米管，但是这个方法需要额外的碳源，降解后的MWNTs需要进一步研究其对环境的影响，并没表明其最终产物是无害的。所以，寻找一种能有效且经济的降解氧化多壁碳纳米管(O-MWNTs)是非常必要的。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效降解工业污水中氧化多壁碳纳米管的方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种有效降解污水中氧化多壁碳纳米管的方法，该方法通过紫外光-芬顿法对污水中氧化多壁碳纳米管进行降解。
具体步骤如下：
(1)取200mL工业污水，其中氧化多壁碳纳米管的浓度为0.4~0.5mg/mL，搅拌均匀后，超声30 ~ 60分钟;
(2)采用浓度为1 mol/ L 的NaOH溶液调节pH值为2 ~ 4，优选pH值为3;
(3)然后加入1 mL浓度为5 ppm 的FeCl3 水溶液，搅拌均匀，再加入2-4 mL(优选加入量为2 mL)H2O2溶液，搅拌均匀;所述H2O2溶液浓度为1 g/L;
(4)将步骤(3)制备的溶液放在紫外光λ= 185 nm波长条件下照射，每天添加1-2 mL(优选加入量为1 mL)的所述H2O2溶液，照射时间为24小时至7天，优选照射时间为7天。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过紫外光结合芬顿法可产生更多的·OH，显著提高降解有机物分解速率，破坏O-MWNTs的碳骨架，使其降解成CO2。使用短波长 (λ= 185 nm) 使其降解更彻底，从而消除其对环境的毒性危害。另外，芬顿试剂对环境不会产生污染，避免了花费额外人力物力进行后续的处理，同时使用的芬顿试剂价格便宜，降解周期短。