[发明专利]活性炭介导水合电子还原降解PFASs的方法在审

专利信息
申请号: 201810991766.9 申请日: 2018-08-29
公开(公告)号: CN109019746A 公开(公告)日: 2018-12-18
发明(设计)人: 田浩廷;杨晓辉;刘艳 申请(专利权)人: 临沂大学
主分类号: C02F1/28 分类号: C02F1/28;C02F1/30;C02F1/70;C02F101/14;C02F101/36
代理公司: 北京汇捷知识产权代理事务所(普通合伙) 11531 代理人: 李宏伟
地址: 276000*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 降解 活性炭 水合电子 吲哚溶液 介导 还原 配制 环境污染问题 低压汞灯 二次污染 高效降解 好氧条件 混合溶液 重要意义 目筛 碾磨 脱氟 光照 水体 研究
【说明书】:

发明公开了活性炭介导水合电子还原降解PFASs的方法,首先对活性炭进行碾磨,并过100目筛;先配制吲哚溶液,随后将待降解的PFOA溶液和配制好的吲哚溶液均匀混合并加入一定量的活性炭,然后搅拌1小时;在好氧条件下,使用低压汞灯对混合溶液进行光照,实现PFOA的降解和脱氟。本发明的有益效果是形成一种能高效降解PFASs,且不对水体造成二次污染的方法。研究结果能为降解PFASs提供一种新方法,对于应对PFASs环境污染问题具有重要意义。

技术领域

本发明属于环境治理技术领域,涉及以活性炭为载体的水合电子还原降解PFASs。

背景技术

全氟化合物(Perfluoroalkyl substances,PFASs)是近年来最受关注的新型污染物之一。经过近半个世纪的生产和使用,PFASs几乎在所有环境介质、人体及动物组织中被检测出来。PFASs非常稳定,在环境中难以自然降解,在动物体内也不被代谢,在食物网中具有生物累积和放大现象,对生态系统和人类健康造成严重威胁。由于PFASs分子的C-F键极性强,键能高,极难断裂,常用的水处理技术无法将其降解。全氟化合物耐热性和化学稳定性极强,广泛用于各种工业和民用领域,其中全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane sulfonate,PFOS)是最典型的两种(王亚韡等,2010;Wanget al.,2017)。由于大量生产和使用,PFASs散布于全球各个地方包括一些偏远地区甚至两极地区(Giesy et al.,2002;Heydebreck et al.,2016),在生物体内和人类的血清、母乳、尿液中均有检出(Jin et al.,2016;Chen et al.,2017)。这类物质非常稳定,在环境中难以自然降解,在动物体内也不被代谢,因此可在全球范围内进行远距离传输,而且在食物网中具有生物累积和放大现象(Kelly et al.,2009;Houtz et al.,2013),对生态系统和人类健康造成严重威胁(史亚利等,2014;Midgett et al.,2015;Pedersen et al.,2016)。PFASs分子中的C-F键极性强,键能高,极难被水解、光解、氧化和还原,因此常用的水处理技术,如臭氧氧化、活性污泥、厌氧消化、加氯消毒、芬顿氧化等无法将其降解,活性炭吸附、离子交换和反渗透等方法可去除水体中PFASs,但仍需后续方法将其彻底消除以避免造成二次污染(Pan et al.,2016;Merino et al.,2016),因此开发能够有效降解PFASs的方法意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供活性炭介导水合电子还原降解PFASs的方法,本发明的有益效果是形成一种能高效降解PFASs,且不对水体造成二次污染的方法。研究结果能为降解PFASs提供一种新方法,对于应对PFASs环境污染问题具有重要意义。

本发明所采用的技术方案是

按照以下步骤进行:

(a)对活性炭进行碾磨,并过100目筛;

(b)先配制吲哚溶液,随后将待降解的PFOA溶液和配制好的吲哚溶液均匀混合并加入一定量的活性炭,然后搅拌1小时;

(c)在好氧条件下,使用低压汞灯对步骤(b)中得到的混合溶液进行光照,实现PFOA的降解和脱氟。

进一步,步骤(a)中对活性炭进行碾磨过筛的步骤为:

(1)称量5g活性炭放置与玛瑙研钵中;

(2)进行碾磨;

(3)过100目筛,得到粒径小于150μm的活性炭。

进一步,步骤(b)中配制反应溶液的步骤为:

(i)将配制好的吲哚溶液和待处理的PFOA溶液均匀混合;

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