[发明专利]一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解水体中环境激素双酚A的方法

说明书

本发明公开一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解水体中环境激素双酚A的方法，属于环境有机污染物降解技术领域。该方法利用四硫化三铁为活化剂，过硫酸盐(包括过二硫酸盐和过一硫酸盐)为氧化剂，降解水体中的单一或者复合有机污染物，其中，双酚A的去除率达95％以上，最高可达98％。本发明的反应条件在常温常压下即可进行，同时可以利用磁力回收材料，适用pH范围广，效率高，环境友好。同时，水体含有较高浓度的氯离子对四硫化三铁活化过硫酸盐降解污染物的影响不大。本发明中所应用的材料不会产生二次污染，同时不需要提供光、超声等额外能量，节省能源，并且操作简便，易于推广。因此，在水体有机污染物修复方面具有较高的应用前景。

技术领域

本发明属于环境有机污染物降解技术领域，具体涉及一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解水体中环境激素双酚A的方法。

背景技术

双酚A，英文简写为BPA，在工业上被广泛用于合成聚碳酸酯和环氧树脂等材料，甚至被用于制造塑料瓶、吸口杯和饮料罐内侧涂层等。BPA无处不在，从我们生活中的塑料水瓶到医疗设备都有它的身影。但是，经研究发现BPA是一种环境激素，能够导致内分泌失调，威胁着人类尤其是胎儿和幼童的健康。多国政府在近来已经禁止BPA在奶瓶中的使用。但是，随着工业的发展和生活中塑料垃圾的排放，BPA在工业源水体和生活水体中随处可见。

高级氧化技术(AOPs)具有氧化能力强、选择性小、反应速率快和处理效率高等特点。其中，基于活化过硫酸盐产生硫酸根自由基的高级氧化技术由于氧化剂是固体容易储存、产生的硫酸根自由基氧化电位高和停留时间长等特点，在水体修复中备受学者和工程师关注。

传统的基于过硫酸盐的高级氧化处理技术主要依赖于光能、热能或者过渡金属等均相活化过程，因此常常需要额外的能量，或者添加的过渡金属(如钴、铜等)具有一定的毒性。因此，开发具有环境友好、效率高的非均相催化剂目前是科学界和工程界的研究热点之一。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解水体中环境激素双酚A的方法。

本发明旨在解决传统均相高级氧化水处理方法中材料难以回收、易造成环境二次污染和易受氯离子等阴离子影响的缺点，以及以零价铁为主的非均相材料费用高昂和不易保存等问题，提出了一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解水体中环境激素双酚A的方法。本发明的方法具有降解效率高、成本低廉、操作简单、没有二次污染和有效克服水体中氯离子影响等特点。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解水体中环境激素双酚A的方法，包括如下步骤：

常温下，向含有环境激素双酚A的污染水体中投加过硫酸盐(或过硫酸盐水溶液)，均匀搅拌，加入四硫化三铁作为催化剂，然后混匀反应，从而对水体中有机污染物进行有效降解。间隔一段时间取样测试分析，计算污染物的去除效率。

优选的，所述的过硫酸盐包括过二硫酸盐和过一硫酸盐中的至少一种；可以是过二硫酸钠，过二硫酸氢氨、过一硫酸氢钾、过一硫酸氢氨、过一硫酸氢钠的至少一种。

优选的，所述的四硫化三铁的合成方法可以为：按比例变化地，3mmol的六水合三氯化铁和6mmol的硫脲溶解在60mL的乙二醇中，然后放置到高压反应釜中，180℃加热12h，最后离心分离，用甲醇和水清洗后，冷冻干燥。

优选的，上述水体中有机污染物的浓度为5～500mg/L；更优选为5～10mg/L。

优选的，上述水体反应体系中过硫酸盐的浓度为0.4～8mM；更优选为0.4～0.8mM；

优选的，上述水体反应体系中四硫化三铁的浓度为20～400mg/L；更优选为20～40mg/L。