[发明专利]一种溶液中亚硝酸根离子清除剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种溶液中亚硝酸根离子清除剂及其制备方法及其应用，所制备的清除剂可应用于饮用水、环境水、生产废水中亚硝酸根离子的去除和纯化，属于食品监督和环境保护技术领域。

背景技术

亚硝酸盐是一种广泛使用的食品添加剂和防腐剂，自从70年代发现亚硝酸盐能在体内形成致癌的亚硝胺和亚硝酰氨，具有增大癌症的风险后，它们在环境和食品中的含量受到限制。世界卫生组织饮用水卫生标准规定饮用水中亚硝酸盐的含量不能超过3mg/L。我国生活饮用水卫生标准规定亚硝酸盐的含量不能超过1mg/L。随着工农业发展和人类生产活动中亚硝酸盐使用规模的扩大和环境保护的滞后，许多饮用水源中的亚硝酸根离子的浓度在增加，一些地区的污染已经十分严重，因此，消除水体中亚硝酸盐的污染对保护环境和人类的健康具有重要的意义。

去除溶液中亚硝酸根的方法目前主要有物理的膜分离、离子交换方法，化学的氧化或还原法和生物脱氮法等。物理方法净化水质高，但成本高不适合大规模的水污染处理，且产生高浓度的废水需要进一步的处理。生物脱氮法的缺点是周期长，出水水质差，产生污泥废弃物。化学法使用氧化还原剂将亚硝酸盐转化成氮气/氨气/铵离子，加入的氧化还原剂容易造成水质的二次污染。这些方法各有优缺点，适用于不同场合的应用。

除去溶液中亚硝酸根离子报道的方法有：中国专利公开号CN 101948388A，2010年，张位德，吴永良，吴向峰，吴康，吴金桥，一种去除亚硝酸根离子的方法，公开了一种用磺胺类化合物与溶液中亚硝酸根离子发生硝化反应，生成硫酸、水、氮气和氧化二氮，从而除去亚硝酸根离子的方法；中国专利公开号CN 102872815A，2013年，雷春生，高玉梅，雷思宇，一种去除水中亚硝酸根离子的复合吸附材料，公开了一种有机蛭石吸附十二烷基二甲基苄基氯化铵和血红蛋白，通过血红蛋白与亚硝酸根离子作用，吸附除去亚硝酸根离子的方法；中国专利公开号CN 103102002 A，2012年，孙武珠，李琦，高世安，尚建库，Pd/Fe₃O₄催化剂用于除去水溶液中硝酸根或亚硝酸根的应用，公开了一种用Pd/Fe₃O₄作为催化剂，催化与氢气的还原反应，将硝酸根还原为亚硝酸根，亚硝酸根最后被还原成铵根离子，再通过氯化法除去铵根离子从而除去溶液中硝酸根或亚硝酸根的方法；常冬寅，陈天虎，刘海波，庆承松，谢巧勤，邹雪华，刘雨报道了一种用氢气还原针铁矿去除水中亚硝酸盐的方法(硅酸盐学报，2012，40，1197-1203)；张永勇、贾瑛、许国根、贺亚南、侯若梦报道了一种用ZnO-TiO2光催化还原亚硝酸盐的方法(环境工程学报，2015，9，1313-1317)；利用碳纳米材料作吸附剂去除亚硝酸根离子(Journal of Hazardous Materials，2007，144，427-431)以及交联聚合物去除水溶液中亚硝酸根离子(Reactive&Functional Polymers，1998，36，7l-77)也有报道。与上述方法不同，本发明利用多孔配位聚合物纳米材料与亚硝酸根离子的特异结合去除溶液中的亚硝酸根离子，国内外尚未见报道。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的第一个技术问题是提供了一种溶液中亚硝酸根离子清除剂。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供了一种溶液中亚硝酸根离子清除剂的制备方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供了一种溶液中亚硝酸根离子清除剂在溶液中亚硝酸根离子去除方面的应用。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种溶液中亚硝酸根离子清除剂，所述亚硝酸根离子清除剂是利用稀土铽离子及其配体分子通过分子自组装或溶剂热反应形成的多孔配位聚合物纳米材料。

其中，上述的配体分子是鸟苷单磷酸(GMP)、鸟苷二磷酸(GDP)、鸟苷三磷酸(GTP)、腺苷单磷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)、腺苷三磷酸(ATP)、5-氟尿嘧啶(U)、胞嘧啶(B)、腺嘌呤(A)、邻菲罗啉(Phen)和4,4二羧酸二苯醚(OBBA)中的一种或两种。

其中，上述的亚硝酸根离子清除剂是通过利用稀土铽离子及其配体分子通过分子自组装或溶剂热反应形成的多孔配位聚合物纳米材料而制得。

其中，上述的配体分子是鸟苷单磷酸、鸟苷二磷酸、鸟苷三磷酸、腺苷单磷酸、腺苷二磷酸、腺苷三磷酸、5-氟尿嘧啶、胞嘧啶、腺嘌呤、邻菲罗啉和4,4二羧酸二苯醚中的一种或两种。