[发明专利]一种钨酸根离子液体及其制备方法与催化氧化降解废水中苯酚及其衍生物的应用

说明书

本发明公开了一种钨酸根离子液体及其制备方法与催化氧化降解废水中苯酚及其衍生物的应用。本发明钨酸根离子液体的制备方法包括：将钨酸钠与硝酸银水溶液混合反应，得到钨酸银与离子液体混合反应，反应结束过滤，得到滤液浓缩、洗涤、干燥，即得钨酸根离子液体。上述钨酸根离子液体应用于作为氧化降解反应的催化剂。采用上述钨酸根离子液体催化氧化降解苯酚和/或其衍生物的方法包括：将苯酚和/或其衍生物或含苯酚和/或其衍生物的废水与钨酸根离子液体、双氧水混合，进行反应，即能使酚和/或其衍生物氧化降解。本发明钨酸根离子液体能净化高浓度含酚废水，反应后只有离子液体和水，并能循环使用。

技术领域

本发明涉及一种钨酸根离子液体及其制备方法与应用，具体涉及一种钨酸根离子液体及其制备方法与催化氧化降解废水中苯酚及其衍生物的应用，更具体涉及一种钨酸根离子液体及其制备方法与应用、一种钨酸根离子液体催化氧化降解苯酚或其衍生物的方法，属于绿色化学和环境化学领域。

背景技术

随着工业化的不断推进，废水排放引起严重的环境污染。许多工业过程如煤炭、石化、塑料与橡胶等行业都会排出含酚的废水。这些废水不仅直接危害到生态环境的安全，也会污染人类的饮用水。而酚类物质很难被大自然降解，因此工业废水在排放前不得不被人工降解。

当前，含酚废水的降解方法主要有物理法、生物法和化学法。通过萃取、吸附和膜分离虽然可以去除一部分酚类物质，但是效率很低或者吸附剂难以再生或者膜处理时需要特殊的设备。而含酚物质对微生物是有害的，这就限制了生物方法的应用(CN107029801A)。最近出现的新降解方法如电催化(CN106966466A)、光催化(CN104326524A)、微波催化和超声催化能够有效地降解苯酚，但是它们只是适合低浓度的含酚废水。

化学法降解酚类物质是指通过催化氧化方法将酚类物质完全氧化为气体和水(CN1693225，CN102351302A，CN107262032A，CN107902743A)。而且双氧水或氧气作为环境友好的氧化剂成为首选。早期采用Fenton催化剂对废水进行降解，可是这种均相催化剂分离困难，中和后会产生大量的废渣。将Fenton催化剂进行多相化，解决了上面的问题，可是酚的脱除效率下降了(CN107497434A，CN101838074A)。对于高浓度酚的脱除往往需要在高温下进行，这就限制了这种方法的有效应用(CN102674522A)。

具有高热稳定性的离子液体常被选作有机溶剂的替代物用于分离过程。同时离子液体也可作为吸附剂移除有害的有机物和重金属离子。在废水中脱除酚方面，乙酸根离子液体作为电解质通过电化学方法可以移除含酚物质(CN105951121B)。但是直接采用离子液体对废水中高浓度酚进行催化氧化降解没有报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种钨酸根离子液体及其制备方法与催化氧化降解废水中苯酚及其衍生物的应用，具体提供一种钨酸根离子液体及其制备方法与应用、一种钨酸根离子液体催化氧化降解苯酚或其衍生物的方法。

本发明提供的一种钨酸根离子液体的制备方法，包括如下步骤：1)将钨酸钠与硝酸银水溶液混合反应，得到钨酸银；

2)将所述钨酸银与离子液体混合反应，反应结束过滤，得到滤液浓缩、洗涤、干燥，即得钨酸根离子液体。

上述的制备方法步骤1)中所述反应的温度为室温；

所述钨酸钠为含结晶水或不带结晶水的钨酸钠。

本发明中，所述室温指的是本领域公知的常识，具体可为10～30℃。

上述的制备方法步骤1)中，所述钨酸钠与硝酸银的摩尔比可为1:0.5～5，具体可为1:1、1:2或1:1～2。

上述的制备方法步骤1)中所述反应还包括将反应结束后过滤沉淀并对其进行洗涤，然后进行干燥的步骤。

上述的制备方法中，所述离子液体中卤阴离子选自氯离子、溴离子和碘离子中的至少一种；