[发明专利]用于吸收或破坏污染物的含水试剂的制备

说明书

本发明涉及制备基于原位产生超氧化物自由基阴离子(O₂^－·)的含水试剂，超氧化物自由基阴离子(O₂^－·)已被发现可用于各种环境活动，例如破坏卤代有机污染物(pollutant)以及用于从烟道气除去二氧化碳。

化学工业通常产生和使用的低分子量卤代烃，例如，四氯化碳和二氯甲烷被认为在最难从地下水和土壤除去的致污物(contaminant)之列。

二氧化碳是温室气体，其主要是通过化石燃料的燃烧(例如在发电厂中)形成的。化石燃料的燃烧造成将巨大的二氧化碳量释放到大气中，这极大贡献于全球变暖现象。正在进行全球性努力以在将烟道气释放至大气之前从烟道气除去CO₂。

已知，通过氧气在非质子溶剂中原位电化学还原得到O₂^-·，可形成超氧化物。Roberts等[J.Am.Chem.Soc.103,712-714(1981)]报道了这样的反应，所述反应在二甲基甲酰胺(DMF)和二甲亚砜(Me₂SO)中发生，其中所得超氧化物与氯代甲烷化合物即CCl₄、CHCl₃、CH₂Cl₂和CH₃Cl反应。

超氧化物也可以如下形式获得：它的固体碱金属盐，例如超氧化钾(KO₂)和超氧化钠(NaO₂)，其在保持于干燥环境中时在固体形式下是相当稳定的。WO 2008/113061提供了从燃烧废气除去二氧化碳的方法，包括使用固体KO₂(即，以粒料形式)或熔融KO₂捕获二氧化碳。

WO 02/40138描述了从烟道气除去氮氧化物，之后引导该气体通过过氧化物储器以将一些二氧化碳转化为碳酸盐的方法。可向该储器中添加碱以将液体的pH值设置在约5以容许所述碳酸盐的溶解。

L.Dubois等[Chemical Engineering&Technology,第33卷第10期,第1601-1609页,2010年10月]描述了将H₂S和CO₂吸收到包括低浓度(即，最高达1.0M)的NaOH和H₂O₂的溶液中。

Scott Elliott[Environ.Sci.Technol.1990,第24期,第264-267页]描述了在碱性水溶液中在过氧化氢存在下二硫化碳的水解。

US 2007/0269358公开了从包含氯气和二氧化碳的气体混合物吸收氯气的方法，包括：在第一阶段中，使该气态混合物与包括碱和还原剂的第一水溶液接触；和在第二阶段中，使所获得的中间气态混合物与包括碱和还原剂的第二水溶液接触。所述碱与二氧化碳反应形成碳酸盐，之后氯气被所述还原剂所还原，同时释放出CO₂。

现已发现，可将包括过氧化氢和碱(例如，碱金属氢氧化物)的水溶液用于从烟道气吸收二氧化碳。在某些条件下，氢氧化钠(或钾)和过氧化氢反应以原位产生高度反应性的超氧根阴离子，其又迅速地与二氧化碳反应以得到碳酸盐。

还已发现，当使包括过氧化氢和碱(例如，碱金属氢氧化物)的上述水溶液与卤代有机化合物在相转移催化剂的存在下接触时，则污染物进行迅速的矿化。

因此，本发明主要涉及通过除去或破坏介质中存在的一种或多种不期望的物质而处理所述介质的方法，包括将过氧化氢和氢氧根来源(氢氧化物来源)在水溶液中组合以形成超氧化物，和使所得包含超氧化物的溶液与所述介质接触。应注意，在一些情况下，所述介质仅由待破坏的不期望的物质构成。换而言之，在这些情况下，所述不期望的物质构成所述介质本身。