[发明专利]一种基于微纳马达的动态净化污水处理方法

说明书

本发明提供了一种基于微纳马达的动态净化污水处理方法，利用扁藻作为模板制备得到基于δ‑MnO₂@PI/Fe₃O₄磁导微型马达。进行污水处理过程中在污水中投放微量的微型马达和较低浓度的过氧化氢溶液，δ‑MnO₂就可以将H₂O₂催化分解产生氧气和·OH使得微型马达运动，进行动态降解污染物。可通过外加磁场，定点降解污染物，并进行回收，防止二次污染。该污水处理方法具有高效的处理能力，且使用简单，使用场景不受限制，成本低。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，更具体地说，是涉及一种污水处理方法。

背景技术

工业化的快速发展已导致向我们的水和空气资源中大量排放有害污染物。为了保护人类健康和环境，需要通过生物，物理或化学方法进行适当的污染物处理。然而，这些过程的效率受到扩散传质的限制，需要外部的搅拌手段来提高产率。纳米技术的新兴应用为环境修复过程增加了一个新的层面。特别地，能够将能量转换成运动和力的自推进式微型和纳米电动机具有巨大的潜力，可以通过采用主动运动的物质来克服治疗操作的扩散极限。

合成微型马达的新性能也开辟了环境领域的新天地，微型马达可以对环境领域产生深远的影响。经过十几年的发展，目前也发展了各种形状的微纳马达，比如双金属纳米线状马达、微管状马达，Janus结构的马达，超分子马达等等。这些不同形状的微型马达在生物医学与环境修复等领域展现出巨大的应用前景。在污水处理领域，微型马达也展现出得天独厚的优势，一方面，这些尺寸在微米或者纳米尺寸的马达具备纳米材料的天然优势，例如较高的比表面积，更高的催化效率等等；另一方面，这种微尺度物体的连续运动无需外部搅拌即可实现显著混合，从而提高效率并缩短清理时间，使得它们在降解污水中的污染物方面更加便捷高效。

目前也发展了一系列基于微型马达的新方法，这些方法为污水处理提供了更多的手段。利用马达自身吸附与高级氧化效应是最为常用的水处理方法，也是最为流行。利用扁藻作为模板制备得到基于δ-MnO₂@PI/Fe₃O₄磁导微型马达。在进行污水处理只要在污水中投放微型马达和少量的过氧化氢溶液，δ-MnO₂将H₂O₂催化分解产生氧气使得微型马达运动，同时产生的含氧自由基羟基（·OH）具备超强的氧化性，对大分子污染物进行氧化降解形成绿色小分子，达到动态净化污染物的作用。同时，微型马达负载有铁磁性物质，对磁场具有响应，通过外加磁场，定点降解污染物，并进行回收，防止二次污染。该污水处理方法具有高效的处理能力，且使用简单，使用场景不受限制，成本低。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于δ-MnO₂@PI/Fe₃O₄磁导微型马达的动态净化污水处理方法，其以低廉易得的扁藻作为模板，同时负载Fe₃O₄和δ-MnO₂，制备得到微型马达。在进行污水处理只要在污水中投放微型马达和少量的过氧化氢溶液，δ-MnO₂将H₂O₂催化分解产生氧气使得微型马达运动，同时产生的含氧自由基羟基（·OH）具备超强的氧化性，对大分子污染物进行氧化降解形成无色小分子，达到动态净化污染物的作用。该污水处理方法具有高效的处理能力，且使用简单，使用场景不受限制，成本低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于微纳马达的动态净化污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）向污水中混入双氧水溶液；