[发明专利]一种利用碳基磁性金属复合材料催化激活过硫酸盐去除水中内分泌干扰物的方法

权利要求书

1.一种利用碳基磁性金属复合材料催化激活过硫酸盐去除水中内分泌干扰物的方法其特征在于：一种利用碳基磁性金属复合材料催化激活过硫酸盐去除水中内分泌干扰物的方法是按以下步骤完成的：

一、将过硫酸盐与含有内分泌干扰物的预处理水混合，再在室温下和搅拌速度为160r/min～250r/min的条件下搅拌20min～45min，得到过硫酸盐和预处理水的混合溶液；

步骤一中所述的过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵和过硫酸钙中的一种或几种混合物；

步骤一中所述的内分泌干扰为雌酮、雌二醇、己烯雌酚、雌三醇、壬基酚和双酚A、双酚S、双酚AF中的一种或几种混合物；

步骤一中所述的预处理水中内分泌干扰物的浓度为0.01～100mg/L；

步骤一中所述的过硫酸盐的质量与预处理的水的质量比为1:(1000～10000)；

二、调节反应pH值，在搅拌速度为150r/min～200r/min的条件下使用0.1mol/L～100mol/L的高氯酸和0.1mol/L～100mol/L的氢氧化钠溶液将过硫酸盐和预处理水的混合溶液的pH值调节至2～12，得到调节pH值后的过硫酸盐和预处理水的混合溶液；

三、制备碳基磁性金属复合材料：

①、阳离子交换树脂的预处理：称量适量的阳离子交换树脂，然后放入500mL烧杯中，分别用NaOH溶液、HCl溶液进行交叉浸泡处理2～4h时间，将NaOH溶液和HCl溶液溜出，用去离子水对阳离子交换树脂进行反复洗涤，直至溜出液为中性，最后对处理后的阳离子交换树脂进行干燥，备用；

步骤三①中所述的称量阳离子交换树脂的质量为0.1～1000g；

步骤三①中所述的NaOH溶液、HCl溶液的质量浓度分别为1％～30％；

步骤三①中所述的处理后的阳离子交换树脂进行干燥温度为60～120℃；

②、称取适量的预处理阳离子交换树脂，加入到一定浓度的金属盐的溶液中进行离子交换；持续搅拌，然后静置；

步骤三②中所述的称取预处理阳离子交换树脂的质量为0.1～1000g；

步骤三②中所述的一定浓度的金属盐溶液金属盐浓度为0.1～10mol/L，金属盐为铁盐、钴盐和锰盐，三者的摩尔浓度比(0.1～1000):(0.1～1000)：1；

步骤三②中所述的搅拌时间为1～24h；

步骤三②中所述的静置时间为1～24h；

③、滤掉上层液，得到金属-阳离子交换树脂，在一定温度下烘干备用；

步骤③中所述的干燥温度为60～120℃；

④、将③中得到的金属-阳离子交换树脂在N₂保护和一定温度下进行炭化处理，并在该温度下持续一定时间；待冷却到室温，得到的黑色固体即为碳基磁性金属复合材料；

步骤④中所述的炭化温度为300～850℃；

步骤④中所述的持续一定时间为1～8h；

四、投加碳基磁性金属复合材料到反应溶液中；

将碳基磁性金属复合材料投加到调节pH值后的过硫酸盐和预处理水的混合溶液中，反应时间10min～240min，得到含有碳基磁性金属复合材料的水溶液；

步骤四中所述的碳基磁性金属复合材料的投加量为1mg/L～200mg/L；

五、采用外磁场分离碳基磁性金属复合材料：采用外磁场对含有碳基磁性金属复合材料的水进行分离，回收碳基磁性金属复合材料，再使用孔径为0.45μm的玻璃纤维膜对回收的碳基磁性金属复合材料进行过滤，再分别使用去离子水和无水乙醇对过滤后的碳基磁性金属复合材料分别各清洗5次～10次，再在温度为50℃～75℃下真空干燥12h～48h，得到再生后的碳基磁性金属复合材料，并再次用于去除水中内分泌干扰物的水；

其中，所述一种利用碳基磁性金属复合材料催化激活过硫酸盐去除水中内分泌干扰物的方法，利用水中阳离子交换的方式实现水中重金属的回收；

所述过硫酸盐被催化材料表面的Co²⁺、Mn²⁺、Fe³⁺活化生成强氧化性活性物质·SO^-₄和·OH。

2.根据权利要求1所述的一种利用碳基磁性金属复合材料催化激活过硫酸盐去除水中内分泌干扰物的方法，其特征在于步骤三①中所述的阳离子交换树脂选用强酸性阳离子树脂。