申请日2014.11.28
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C02F1/72; C02F1/28; C02F1/30; C02F101/30
摘要
本发明提供了一种新型的六氰合钴酸铁-H2O2/PMS类芬顿反应进程处理污水中有机污染物的方法：通过在污水中加入六氰合钴酸铁(Fe-Co PBAs)和H2O2或者过硫酸氢钾(PMS)，引发类芬顿反应，生成大量的自由基物种(羟基、超氧自由基或者单线态氧)，可以用来降解污水中的有机污染物。本发明所述的类芬顿反应进程(Fe-Co PBAs-H2O2/PMS)简单易行，可循环使用，同时对有机污染物具有极高的降解效率和矿化效率。
权利要求书
1.类芬顿进程降解污水中有机污染物的方法，其特征在于：
在污水中加入六氰合钴酸铁(Fe-CoPBAs)和H2O2或者过硫酸氢钾(PMS)组成Fe-CoPBAs-H2O2/PMS类芬顿反应体系，对污水中的污染物进行降解。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：
六氰合钴酸铁(Fe-CoPBAs)为FeIIxFeIII(1-x)[Co(CN)6](3-x)/3·yH2O，x=0～1，y=0～16中的一种或二种以上。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：
六氰合钴酸铁(Fe-CoPBAs)为Fe3[Co(CN)6]2·12H2O，Fe[Co(CN)6]·2H2O中的一种或二种。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：
Fe-CoPBAs-H2O2/PMS类芬顿反应体系可以在水中产生大量的自由基物种，进而对有机污染物进行降解;自由基物种为羟基、超氧自由基或者单线态氧中的一种或二种以上。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：
反应可以在黑暗的情况下或光照条件下进行，
在光照条件下自由基物种的产生效率大于黑暗的情况下自由基物种的产生效率，在光照条件下可进一步提高污染物降解效率。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：
1)在含有机污染物的污水中加入Fe-CoPBAs，其终浓度为(0.2～2gL-1)，搅拌0～30min使体系达到吸附-脱附平衡;
2)向上述体系中加终浓度0.4～400mM的H2O2或者PMS，进而引发类芬顿反应。
说明书
类芬顿进程降解污水中有机污染物的方法
技术领域
本发明涉及利用一种Fe-CoPBAs-H2O2/PMS类芬顿反应进程降解有机污染物的方法。
背景技术
近年来随着工业的发展，工业废水、农药、以及生活污水的排放造成了严重的水污染问题，这些污水中含有大量的有毒有害有机污染物，如果不被降解到一定的排放标准进行排放会对环境造成严重的负担。目前，传统的芬顿反应利用三价铁离子来催化过氧化氢生成羟基等活性物种来降解有机污染物，这种方法收到有效pH范围窄(2～4)、铁离子沉淀造成二次污染的限制。由此衍生出了一系列的类芬顿反应，目前研究较广并已部分工业应用的氧化铁-H2O2芬顿进程存在着铁物种利用效率低、活性和稳定性低等缺点。因此大量的研究集中于寻找开发新型的具有高效高稳定性的类芬顿反应体系。
六氰合钴酸铁(Fe-CoPBAs)是组成和结构变化非常丰富的金属有机骨架化合物(MOFs)，此类化合物因本身具有吸附、催化、光致磁性等各种优异的物理化学性质而被广泛研究。在其晶格结构中，含有大量的水配位的铁位点，均可能成为芬顿反应的活性位点。另外，由于其MOFs的结构特点，其晶格结构中含有大量的空穴，这便使其铁物种在催化过程中的利用率大幅度提高。因此，Fe-CoPBAs-H2O2/PMS组成的新型类芬顿反应体系，可以大幅度提高芬顿反应中铁物种的利用效率，同时由于其铁物种大部分都是水配位的，其催化生成活性中间物种(羟基、超氧自由基或者单线态氧)的效率也会得到大幅度飞提高，进而，该新型类芬顿反应体系具有极其高的有机物降解效率。
发明内容
本发明旨在开发一种新型的Fe-CoPBAs-H2O2/PMS类芬顿反应体系，并寻找其在不同的模拟污染物降解条件下的最优活性。进而实现一种新型的高效降解污水中有机污染物的方法。
一种新型的Fe-CoPBAs-H2O2/PMS类芬顿反应体系，其具体步骤为：
1)在含有机污染物的污水中加入一定量的Fe-CoPBAs，其浓度为(0.2～2gL-1)，搅拌约(0～30)min使体系达到吸附-脱附平衡。
2)向上述体系中加入一定量的H2O2或者PMS(0.4～400mM)，进而引发类芬顿反应。
在无光照的情况下，该进程可以产生大量的自由基物种(羟基、超氧自由基或者单线态氧)，进而对有机污染物进行降解。在光照下，可以进一步加速自由基物种的产生效率，提高污染物降解效率。
本发明具有如下优点：
1)由于Fe-CoPBAs具有MOFs结构以及大量的水配位铁位点，该类芬顿反应进程是的铁物种的利用效率大幅度提高，进而极大的提高了污染物的降解性能。
2)该方案简单易行，能够很好的循环使用。