[发明专利]一种利用g-C3N4非均相活化高碘酸盐处理有机废水的方法

说明书

本发明提供了一种利用g‑C₃N₄非均相活化高碘酸盐处理有机废水的方法，该方法是利用g‑C₃N₄在光照条件下激活高碘酸盐产生强氧化性自由基矿化降解废水中的有毒有机污染物，从而达到废水处理或水体修复的目的。本发明方法操作简便，成本低廉，经济适用性高，有机物降解效率高，尤其适用于含有机染料的废水，也可以用来处理一些可生化性低的难降解废水。而且，本发明无需引入金属离子，解决了含重金属催化剂造成的二次污染问题。

技术领域

本发明涉及一种高毒有机废水的处理方法，具体涉及一种利用g-C₃N₄非均相活化高碘酸盐处理有机废水的方法。

背景技术

近年来，污水中难降解有机污染物成分的快速增多使水体污染形势日趋严峻，越来越多的难降解污染物在各类水体中被频繁检出。据统计，在世界范围内，各水体中共检测出超过2000种有机污染物，饮用水中就检出767种，还有相当一部分污染物具有潜在的“三致作用”，即“致癌、致畸、致突变”。这些难降解有机物大多难以通过常规生物过程被有效去除，且在不断积累过程中还会引起严重的毒理效应和生态危害。如何有效去除水中的各类污染物，特别是有毒难降解有机污染物，已经成为水处理领域亟待解决的难题。

高碘酸盐高级氧化技术是通过反应中活化产生的强氧化性自由基（主要有碘酸根自由基、羟基自由基和单线态氧等）降解和矿化有毒有机污染物，最终使有机污染物分子转化为二氧化碳和水，从而达到解毒的目的。高碘酸盐高级氧化技术具有污染物降解效率高、反应速度快、操作简单可控等优点，采用该项技术可以提高有毒废水的可生化性，具有实际应用价值。高碘酸根离子在水环境中单独存在时较为稳定，难以直接氧化降解水体有机污染物，通常需要在有催化剂存在的情况下才会有迅速的反应效力。

氮化碳（g-C₃N₄）是一种廉价有效的光催化剂，可以通过热分解三聚氰胺制得粉末态氮化碳。研究表明，在可见光照射条件下，g-C₃N₄本身可以表现出一定的光催化性能，能够降解水体有机污染物。但是，g-C₃N₄单纯的光催化降解过程较为缓慢，因此有学者将g-C₃N₄与H₂O₂、过硫酸盐结合，通过g-C₃N₄光催化活化上述氧化剂产生强氧化自由基降解水体污染物。该过程在常温下即可快速进行，反应条件简单，无需额外施加热量。如CN108772095A公开了使用一种高效降解抗生素可见光催化复合材料（g-C₃N₄/ZnO/ZnFe₂O₄）的制备方法；专利CN108380235A公开了一种石墨相氮化碳基非均相类芬顿催化剂的制备方法及其应用，采用金属掺杂g-C₃N₄复合材料催化活化过硫酸盐PMS降解水体中PPCPs类污染物。

但是，上述的催化均需要引入重金属离子来提高g-C₃N₄的催化活性，而重金属离子的引入不可避免的会对待处理废水造成二次污染。因此，开发一种有机物降解效率高，又不会造成二次污染的有机废水处理方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的就是提供一种利用g-C₃N₄非均相活化高碘酸盐处理有机废水的方法，以解决现有方法需引入重金属改性催化剂而带来的二次污染问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种利用g-C₃N₄非均相活化高碘酸盐处理有机废水的方法，其是在光照条件下，利用g-C₃N₄催化活化高碘酸盐矿化降解有机废水中的有机污染物。