[发明专利]三氧化二铝降解卤代芳烃

说明书

技术领域

本发明涉及一种对卤代芳烃脱卤降解的方法。

背景技术

卤代芳烃化合物是指芳环上的氢原子被Cl、Br等卤族原子取代的一类化合物，它广泛地用作各种化工生产的原材料，同时也作为许多化工生产过程中的副产物产生。

在众多卤代芳烃化合物中，有一些化合物不仅具有较高的毒性，而且在环境中难以降解，对生态环境和人体健康构成威胁。人们最为关注的是难于降解的持久性有机污染物潜在的危害。其中，六六六、DDT、二恶英、多氯联苯、六氯苯尤为引人关注。由于这类物质具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，已被斯德哥尔摩公约列为持久性有机污染物。对其进行破坏去除处理具有重要的适用价值和现实意义。

六氯苯的主要用途包括可以作为种子的杀菌剂、种衣，烟火生产，木材防腐剂，石墨阳极生产过程中的孔度控制剂和轮胎原材料亚硝基和苯乙稀橡胶生产过程中的溶胶剂等。六氯苯进入环境的途径包括含有这些产品的废水、空气以及废物焚烧产生的烟道气和飞尘的释放。农药的使用，使得六氯苯形成面源污染。六氯苯的化学性质稳定，难以生物降解，在环境中持久存在。排放到大气中后将主要存在于蒸气相中，降解极慢。可能发生长距离全球迁移。湿沉降和干沉降可以物理去除大气中的六氯苯。进入水体后将明显分配到底泥和悬浮物中。在水中与底泥有很强的吸附作用。人类可以通过周围的空气、受污染的饮用水和食品、受污染的土壤以及职业环境暴露于六氯苯。六氯苯已被列入许多控制和管理的名单，鉴于它是卤代芳烃中具有代表性的物质，对其降解的方法也适用于其他的卤代芳烃。

当前，对以六氯苯为代表的卤代芳烃化合物的研究越来越受到广泛的重视，Barber等人以六氯苯作为持久性有机污染物的代表性化合物，对六氯苯在全球环境中的归趋和行为进行了系统的描述[J.L.Barber，A.J.Sweetman，D.van Wijk，K.C.Jones.Sci.Total Environ.2005，349，1.]。对卤代芳烃的降解研究也倍受关注，脱卤是对卤代芳烃消毒的主要方式，如超临界水氧化法[K.Hatakeda，Y.Ikushima，O.Sato，T.Aizawa，N.Saito.Chem.Eng.Sci.，1999，54，3079.]、电光化学法[Nagahiro Hoshi，Keisuke Sasaki，Seiji Hashimoto，Yoshio Hori.J.Electroanal.Chem.，2004，568，267.]、催化加氢还原法[Vincent de Jong，Robert Louw.Appl.Catal.A：General，2004，271，153.]、微生物还原法[Wiegel，J.；Wu，Q.FEMS Microbiol.Ecol.2000，32，1.]、辐射和热还原法[J.C.Gonzalez-Juarez，J.Jimenez-Becerril.Radiat.Phys.Chem.，2006，75，768.]。而研究得最多的是化学方法，即通过催化加氢还原反应和金属氧化物氧化反应，使卤代芳烃化合物脱卤，降低或消除其毒害作用。金属氧化物如CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃以其取材简便广泛用于脱氯的研究，Qiwu Zhang[Yasumitsu Tanaka，Qiwu Zhang，Fumio Saito，Tadaaki Ikoma，Shozo Tero-Kubota，Chemosphere，2005，60，939.]采用机械球磨法研究了钙、镁、铝、镧等多种金属氧化物和氢氧化物对氯酚的降解效果，认为金属氧化物的降解效果要好于其氢氧化物。Khaleel和Dellinger[AbbasKhaleel，Barry Dellinger，Environ.Sci.Technol.，2002，36，1620；AbbasKhaleel，Microporous and Mesoporous Materials，2006，91，53.]采用自制中孔Al₂O₃对四氯化碳在≥350℃进行了成功的降解，效率＞99％。