[发明专利]一种去除水中痕量溴酸根离子的简便方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除饮用水中致癌物质的方法，具体是一种利用电化学还原方法去除饮用水中2B级致癌物质-溴酸根离子的简便方法。

背景技术

矿泉水已成为人们日常生活所离不开的常备物品。但是用臭氧消毒的矿泉水中，容易产生溴酸盐这类无机消毒副产物。研究表明，当人终生饮用含痕量溴酸盐的水时，会引发较高的致癌率。目前，溴酸根已被国际癌症研究机构定为2B级的潜在致癌物。鉴于溴酸根对人体的危害，去除饮用水中的溴酸根显得愈来愈重要。虽然已有少量研究探究了水中痕量溴酸根离子去除方法，但总的来说其方法复杂、造价较高而且去除效果不理想，这在很大程度上影响了其在实际生产中的有效应用。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足而提供一种对水中溴酸根离子具有优良电催化性能，同时具有较好还原和去除效率的廉价电化学方法。

本发明所述的去除水中痕量溴酸根离子的简便方法，包括以下步骤：

1)将硫酸和苯胺单体混合后搅拌，混合液中的苯胺单体含量为0.1~0.5mol/L，硫酸浓度为0.5~2.0mol/L；

2)将三电极体系置于含有硫酸和苯胺单体的溶液中反应0.1~2个小时进行电化学聚合，所述三电极体系包括工作电极、参比电极和对电极；

3)电化学聚合反应后，将附着在三电极体系中工作电极上的聚苯胺膜取下，先浸入0.05mol/L硫酸中，再取出用去离子水洗涤吹干后备用；

4)将上述步骤3)得到的聚苯胺膜浸入含有溴酸根离子的水中，在-1.5~1.5V电位范围内进行循环伏安扫描即可还原和去除水中的溴酸根离子。

上述步骤2)的工作电极为玻碳电极，在使用前对其进行打磨，使其达到在0.5mol/L硫酸中，电位范围为-0.5~1.0V范围内维持稳定的循环伏安曲线，之后再使用去离子水充分洗涤干净，吹干后备用。

图2是聚苯胺膜在含5mM的溴酸根离子的支持电解质溶液中的循环伏安图，表1是本发明所述方法对不同浓度的水中溴酸根离子去除效率。由图2可见，本发明生成的聚苯胺薄膜对溴酸根离子具有优良的电催化还原能力。由表1亦可见，不但对较高浓度的溴酸根溶液也具有较好的转化和去除效率，而且能将跟天然水体中痕量的溴酸根离子还原至国家标准内。即在pH＝7时，能将初始浓度为2ppm的溴酸根离子去除至20ppb。

表1.聚苯胺膜对痕量溴酸根的去除效率

  C0/ppm  2  10  50  100  Ce/ppm  0.02  3.80  29.00  64.00

附图说明

图1是反应体系和机理图示。

图2是聚苯胺膜在含5mM的溴酸根离子的支持电解质溶液中的循环伏安图。

具体实施例

本发明的原料：苯胺、硫酸、硫酸钠、溴酸钾。

其中苯胺经减压蒸馏后保存在4℃环境下备用。

实施例1：

1)配制反应溶液：

将硫酸和苯胺单体进行搅拌，使其中的苯胺单体含量在0.1mol/L，硫酸浓度为1.2mol/L。

2)电化学聚合：