[发明专利]一种利用黑碳光降解水体中有机污染物的方法

说明书

本发明提供一种利用黑碳光降解水体中有机污染物的方法。包括如下步骤：1)在燃氧比可控的条件下燃烧C₆‑C₂₀烃类化合物制备黑碳。2)将上述制备的黑碳和水体有机污染物的水溶液加入到光反应器中构成反应体系，将反应体系在模拟太阳光照射下搅拌，实现水体有机污染物的降解。与现有技术相比，本发明方法的主要优点是：黑碳的制备廉价且简单，光降解反应条件温和，反应操作简单，普适性广，可降解水体中的多种水体有机污染物，具有非常重要的环境意义。

技术领域

本发明属于水污染降解技术领域，具体涉及到一种利用黑碳光降解水体中有机污染物的方法。

背景技术

伴随着人们生活水平的不断提高，随着工业的大发展，世界范围内水体的污染状况在加剧。特别是各大矿厂有机物的排放，引起了水体中有机物的污染。长期饮用污染的水会导致肿瘤、癌症、心脑血管疾病、结石、致畸等。因此降解水体中的有机污染物具有非常重要的环境意义。近年来，有机物的光降解因其绿色环保等特点而受到人们的广泛关注。

常用的光降解的催化剂有TiO₂、CdS和ZnO等，由于CdS和ZnO的化学性质不稳定，会在光催化的同时发生光溶解，溶出的金属离子具有一定的生物毒性，因此不是很好的降解水体中污染物的光催化剂。TiO₂是一种用于光催化分解水产氢和光催化剂降解有机物的催化剂，但是其在光催化降解时需要使用贵金属负载而导致成本过高、在太阳光下的催化效率过低等问题。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明提供一种利用黑碳光降解水体中有机污染物的方法，包括如下步骤：

1)在燃氧比可控的条件下燃烧C₆-C₂₀烃类化合物，制备得到黑碳；

2)将步骤1)制备的黑碳和含有有机污染物的水溶液加入到光反应器中构成反应体系，将反应体系在模拟太阳光照射下控温搅拌，实现水体中有机污染物的降解。

根据本发明的实施方式，其中步骤1中：所述的燃氧比是指C₆-C₂₀烃类化合物和氧气的摩尔比，所述摩尔比为0.05～0.2:1，例如为0.1～0.19:1，例如为0.10～0.18:1，如0.10:1、0.11:1、0.12:1、0.13:1、0.14:1、0.15:1、0.16:1、0.17:1或0.18:1。采用0.05～0.2:1以外的燃氧比，无法制备得到可以用于光降解水体中有机污染物的黑碳。

根据本发明的实施方式，其中步骤1中：所述的C₆-C₂₀烃类化合物选自C₆-C₂₀的烷基、C₆-C₂₀的烯基、C₆-C₂₀的炔基、C₆-C₂₀的芳基；例如选自C₆-C₁₀的烷基、C₆-C₁₀的烯基、C₆-C₁₀的炔基、C₆-C₁₀的芳基。

示例性地，所述的C₆-C₂₀烃类化合物选自正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、己炔、庚炔、辛炔、壬炔、癸炔、苯、甲苯、二甲苯等中的至少一种。优选地，所述的C₆-C₂₀烃类化合物选自正己烷、正癸烷和甲苯中的至少一种。

根据本发明的实施方式，其中步骤1具体为：