[发明专利]一种催化单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解有机物的方法

说明书

本发明属于有机废水处理技术领域，涉及一种催化单过硫酸钾产生硫酸根自由基降解有机物的方法，将Co(NO₃)₂▪6H₂O、Cu(NO₃)₂▪3H₂O和SBA‑15分子筛超声溶解后置于管式炉中焙烧干燥研磨，得到Cu_0.76Co_2.24O₄/SBA‑15催化剂，利用Cu_0.76Co_2.24O₄/SBA‑15催化剂活化单过硫酸盐对磺胺吡啶溶液进行降解，由于催化剂中Cu_0.76Co_2.24O₄均匀的附着在SBA‑15孔道中或表面，能有效增强催化剂在反应体系中的稳定性，同时提高单过硫酸盐与催化剂反应的位点，且SBA‑15的高比表面积有效地提高了活化硫酸根自由基的速率，使反应更加快速，有效提高反应物的利用率，大大地提高降解效率。

技术领域

本发明属于有机废水处理技术领域，涉及一种催化单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解有机物的方法，尤其涉及一种Cu_0.76Co_2.24O₄/SBA-15催化单过硫酸钾产生硫酸根自由基降解磺胺吡啶的方法。

背景技术

高级氧化技术是指利用反应中产生的强氧化性自由基作为主要氧化剂来氧化分解水中有机污染物的方法。目前最常用的高级氧化技术主要是Fenton法，而基于硫酸根自由基（化学式：SO₄-·）的高级氧化技术是近年来开始探索的一种新型高级氧化技术。SO₄-·有着极强的标准氧化还原电位（2.5-3.1V），理论上认为可以氧化降解大部分的有机物，因此，基于硫酸根自由基的高级氧化技术具有很大的应用前景。

硫酸根自由基在酸性和中性水溶液中比较稳定，在碱性条件也可以与H₂O或OH-反应生成羟基自由基（化学式·OH），进而引发一系列链式反应。在过去的研究中发现微波、超声、热和过渡金属都可以促使单过硫酸盐分解产生硫酸根自由基，其中过渡金属离子活化因效率高，反应条件温和，常温下就可以促使单过硫酸盐分解成为了关注的重点。但是各种过渡金属催化效果不一且易产生二次污染，因此，找出一种环境友好催化效率高的催化剂是实施该技术的重点。

中国专利CN 102633349A公开了“非均相硫酸根自由基氧化处理水中微量难降解有机物的方法”，该方法是利用向废水零价铁和过硫酸盐，使零价铁在水中持续产生Fe²⁺，利用Fe²⁺活化过硫酸盐促使产生硫酸根自由基，具有高氧化性的硫酸根自由基可以降解水中的微量难降解有机物，从而达到除去污染物的目的。CN104710061A公开了“基于紫外复合催化剂催化硫酸根自由基处理钻井废水的方法”，该方法是利用TiO₂、AgO等催化剂与紫外协同促使过硫酸盐或单过硫酸盐产生硫酸根自由基，从而处理经过初步絮凝处理的矿井废水。CN102010052A公开了“一种空化效应协同硫酸根自由基处理有机污水的方法”，该方法是利用超声的空化作用协同Co、Ag、Mn等催化剂促使过硫酸盐或单过硫酸盐产生硫酸根自由基从而降解有机污染物。CN106673171A公开了“一种促使单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解有机物的方法”，该方法是通过在常温下将过氧硫酸氢钾复合盐和Ni/C复合有机金属催化剂加入水体中，然后搅拌均匀反应，Ni/C复合有机金属催化剂即可促进单过硫酸盐分解生成硫酸根自由基，从而达到降解难降解有机物的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术中降解有机污染物所存在的不足，提供一种催化单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解有机物的方法。

为达到上述目的，本发明提供一种催化单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解有机物的方法，包括以下步骤：

A、制备Cu_0.76Co_2.24O₄ /SBA-15催化剂