[发明专利]一种高效降解持久性有机氯代污染物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机氯代污染物的降解方法，具体的说一种高效降解持久性有机卤代污染物的加氢脱卤方法。 

背景技术

多氯联苯类化合物及溴系阻燃剂是低水溶性多持久性有机卤代污染物，其结构是分别为： 

其中X＝Cl，Br，m＝1～5，n＝1～5 

其中X＝Cl，Br，Y＝O，CH₂CH₂，m＝1～5，n＝1～5 

该类多氯联苯类化合物及溴系阻燃剂耐热性以及电绝缘性能非常好，物理化学性质稳定，不溶于水，易溶于有机溶剂及脂肪，常用作加热或冷却时的热载体、电容器及变压器内部的绝缘材料，也常做涂料及溶剂使用，应用范围很广。但这类属于致癌物质，容易积累在脂肪组织，造成脑部、皮肤以及内脏的疾病，并影响神经、生殖及免疫系统。 

多相催化氢化脱卤方法不仅在精细化学品的生产中早有应用，而且在环境保护中也有重要用途，它可以将难以用常规方法处理的高毒性或引起严重环境污染的卤代烃转化为易处理的或可再利用的化合物；例如它已经应用于氯代烷烃、氯苯、氯代苯酚等有机氯代环境污染物的催化加氢脱氯中。通常的加氢催化剂是用第VIII族金属元素(负载在载体上)或配合物，用醇、有机酸盐或氢气作为氢源进行催化加氢反应的。欧洲专利(1990，EP 352,164)以Pd(OAc)₂为催化剂，在PPh₃和NEt₃存在下，氯苯与氢气发生加氢脱卤反应生成苯，转化率仅为41％；美国专利(1986，US 4,618,686)以Pd/C为催化剂，再添加磷酸盐，可以使多氯代联苯脱氯；美国专利(1971，US 3,595,931)用Pd/Al₂O₃作为催化剂，在氢氧化钾存在下使2-氯对二甲苯与氢气在高温下进行催化加氢脱氯的气相反应，生成二甲苯，转化率接近100％，低温时转化率较低。 

尽管多相催化加氢方法已用于环境中有机卤代污染物的脱卤降解，但 是有关有机卤代污染物在有机-水两相中的加氢脱卤的文献和专利还未见报道。 

发明内容

本发明目的在于提供一种高效降解持久性有机卤代污染物的加氢脱卤方法。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 

一种高效降解持久性有机卤代污染物的方法：采用负载有过渡金属的催化剂以氢气作为氢源，使得低水溶性待降解的持久性有机卤代污染物在有机-水两相中以碱性条件下，通过相转移剂作用下进行加氢脱卤。 

采用负载有过渡金属的催化剂以氢气作为氢源，使得低水溶性持久性有机卤代污染物在有机-水两相中以碱性条件下压力为0.05MPa～1.0MPa，温度为20～80℃下，通过相转移剂作用下进行加氢脱卤；所述过渡金属为Pd、Rh、Ru、Pt、Ni、Fe、Co、Ir中的一种或多种，其中过渡金属为几种物质组合时，几种物质之间为任意比例；过渡金属占催化剂质量分数的0.5％～5.0％。所述有机-水两相体中有机相与水相的体积比为2∶1～1∶2；所述有机相采用的有机溶剂为芳香性溶剂或烷烃类溶剂。 

所述有机-水两相体中有机相与水相的体积比为1.5∶1～1∶1.5；所述芳香性溶剂为甲苯或二甲苯；烷烃类溶剂为正己烷、正庚烷、环戊烷、环己烷、异辛烷中的一种或几种。所述催化剂载体为活性炭、硅胶或三氧化二铝。所述碱性条件是在碱性质子吸收剂的存在下，其中碱性质子吸收剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、氨水、吡啶、三乙胺、二乙胺、乙胺、乙醇胺、氢氧化锂中的一种。所述碱性质子吸收剂与待降解的持久性有机卤代污染物中卤素物质摩尔比为1∶1～4∶1。所述碱性质子吸收剂与待降解的持久性有机卤代污染物中卤素物质摩尔比为1∶1～1.5∶1。所述脱卤反应在压力为0.05MPa～0.15MPa，温度为30～50℃条件下进行。所述相转移剂为四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、三乙基苄基氯化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵中的一种。所述相转移剂与待降解的持久性有机卤代污染物中卤素物物质的摩尔比为0.005∶1～0.5∶1。所述相转移剂与待降解的持久性有机卤代污染物中卤素物物质的摩尔比为：0.01∶1～0.1∶1。持久性有机卤代污染物包括多氯联苯、多溴二苯醚、滴滴涕、六六六、废变压器油、电容器油、氯苯类、氯酚类等持久性有机污染物和卤代芳香氯代物。 

本发明所具有的优点：