[发明专利]一种新型压电效应活化类芬顿反应去除有机污染物的方法

说明书

本发明属于环境污染治理技术领域，特别涉及一种新型压电效应活化类芬顿反应去除有机污染物的方法。具体步骤如下：将含有机污染物的溶液、过硫酸盐与奇数层二硫化钼混合均匀，再在机械力的作用下对有机物进行降解。本发明通过水热法制得的二硫化钼，其奇数层具有显著的压电效应，该催化剂在搅拌作用下活化PMS产生羟基自由基和硫酸根自由基降解有机污染物，对环境友好，不会产生二次污染。

技术领域

本发明属于环境污染治理技术领域，特别涉及一种新型压电效应活化类芬顿反应去除有机污染物的方法。

背景技术

高级氧化技术已经广泛地应用于环境治理和修复中，相较于其他技术，高级氧化技术具有更好的处理效果，能够处理一些其他技术处理不了的污染物。类芬顿氧化技术作为高级氧化技术的一个大类，它不仅具有高级氧化技术的优点，同时还弥补了高级氧化技术中芬顿氧化反应条件苛刻的缺陷，并且改善了芬顿氧化反应产生大量铁泥的现象，也不会对环境造成二次污染。由于类芬顿反应具有以上优点，将类芬顿氧化技术应用于难降解废水的处理在业界也越来越受欢迎。

过硫酸盐是类芬顿氧化反应中最常用一种氧化剂，其在有效活化后能够产生氧化还原电位较高的羟基自由基(E₀＝2.8eV)和硫酸根自由基(E₀＝2.5-3.1eV)。因此，需要对过硫酸盐进行有效活化。目前的活化方式存在一定的缺陷，比如，金属活化过硫酸盐无法反复利用，同时容易造成二次污染；加热法活化过硫酸盐耗费的能量较高，增加了处理成本；紫外活化法局限在于仅能在紫外光下才能活化，在可见光下活化效率非常低，对光的利用效率低下；强碱活化过硫酸盐也是一种有效的方式，但是强碱在环境中的也使用容易引起二次污染，增加了处理成本和和处理风险。因此，急需找到一种经济有效的过硫酸盐的活化方式。

具有奇数层的二维层状的二硫化钼是一种常见的压电催化材料，当其为奇数层时具备压电性能，通过对其施加机械应力(例如超声、搅拌、风力、水流、摩擦和挤压等)使得奇数层二硫化钼内部发生极化，产生电子和空穴。本发明针对奇数层二硫化钼的压电特性，将其极化后产生电子和空穴应用于过硫酸盐的活化中，再通过产生电子和空穴来直接或者间接的降解污染物，以此提高污染物的降解效率。

发明内容

为了克服上述现有过硫酸盐活化技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种新型压电效应活化类芬顿反应去除有机污染物的方法。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种新型压电效应活化类芬顿反应去除有机污染物的方法，具体步骤如下：将含有机污染物的溶液、过硫酸盐与奇数层二硫化钼混合均匀得到混合溶液，再在机械力的作用下对混合溶液中的有机物进行降解。

所述二硫化钼的层数优选为1、3、5、7、9。

所述压电效应在机械力(例如超声、搅拌、风力、水流、摩擦和挤压等)的作用下产生；优选地，具体为将所述奇数层二硫化钼在溶液中进行搅拌；

优选地，所述的过硫酸盐为过硫酸氢钾(简称PMS，化学式为KHSO₅)。

所述混合溶液中过硫酸盐和有机污染物的质量浓度比为20～50：1；优选为25：1。

所述混合溶液中奇数层二硫化钼与有机污染物的质量浓度比为20～50：1；优选为25：1。

优选地，所述新型压电效应活化类芬顿反应去除有机污染物的方法具体步骤如下：在含有机污染物的溶液中加入PMS和奇数层二硫化钼得到混合溶液，再对混合溶液进行搅拌产生水流机械作用，降解污染物。

其中水流机械力带动奇数层二硫化钼产生压电催化及其压电作用对PMS的活化作用，共同降解污染物。