[发明专利]一种基于高级氧化体系靶向降解新兴污染物的分子印迹聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种基于高级氧化体系靶向降解新兴污染物的分子印迹聚合物及其制备方法与应用。本发明通过在制孔剂中加入新兴污染物和丙烯酸，预组装后，在保护气氛下加入MOFs、二乙烯基苯和偶氮二异丁腈，水浴反应；将反应后的混合物离心分离，洗涤，干燥得到分子印迹聚合物。本发明分子印迹聚合物可持续使用，经过多次利用后吸附活化效果依然很好，是一种环境友好型材料。该方法适用于多种新兴污染物，持久性好，催化时间短，操作方便，并且对污染物具有较高的降解效果，降低了污染物降解成本，在降解新兴污染物方面具有很大的应用前景。

技术领域

本发明属于水污染控制技术领域，具体涉及一种基于高级氧化体系靶向降解新兴污染物的分子印迹聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

新兴污染物是指已存在环境中，但由于浓度低，其存在和潜在危害近期才被发现的污染物。近年来，随着环境分析水平的不断提高，新兴污染物在国内外的城市污水、地表水、饮用水中被频繁检出。新兴污染物化学性质稳定，易生物积累，可造成生物内分泌失衡、致癌致畸、神经中毒和免疫性疾病等，对人体健康和生态系统存在着巨大威胁，是水环境的重要隐患。

高级氧化技术是降解新兴污染物的主要手段，主要包括基于羟基自由基的高级氧化技术(氧化电位1.9-2.7V)和基于硫酸盐自由基的高级氧化技术(氧化电位2.5-3.1V)。由于新兴污染物在水体中浓度低导致高级氧化体系中产生的大量氧化自由基无法充分被利用，污染物降解效率低。用功能化组装的印迹聚合物作为非均相催化剂催化活化高级氧化系统克服了这些缺点，具有污染物选择性识别特性的分子印迹聚合物可通过富集自身表面附近低浓度污染物，促进污染物的氧化降解，提高自由基的利用效率。

一方面目前大多数分子印迹聚合物只针对于单一的PS高级氧化体系或者芬顿体系；二是目前大多数文献里分子印迹聚合物合成技术只能应用于单一的某种污染物(Selective removal and persulfate catalytic decomposition of diethylphthalate from contaminated water on modified MIL100 through surfacemolecular imprinting)。开发具有可持续使用、活性高、催化效果好等优势，成为当今研究者研究的热点。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明的目的是针对低浓度新兴污染物在水体中降解效率低，高级氧化体系中产生的大量氧化自由基无法充分被利用，传统催化剂在活化高级氧化体系中存在活化效率低、受pH值影响大、易造成二次污染、现有活化材料效果不稳定等问题，成功合成具有靶向识别效果的分子印迹聚合物MIP-AA，在常温条件下活化高级氧化体系降解新兴污染物的实验中取得了良好效果。

本发明可针对不同污染物调整合成原料间的配比，合成对目标污染物具有靶向识别效果的分子印迹聚合物MIP-AA，该印迹层包覆在MOFs表面吸附目标污染物，MOFs在常温下催化活化高级氧化体系产生强氧化自由基或非自由基反应活性物质靶向降解废水中新兴污染物，催化剂多次使用后吸附活化效果依然很好，减少了运行成本，且该材料在常温下降解新兴污染物的效果可以达到80％以上，为处理新兴污染物提供了广泛的应用前景。

本发明的目的至少采用如下技术方案实现。

一种基于高级氧化体系靶向降解新兴污染物的分子印迹聚合物的制备方法，包括如下步骤：

在制孔剂中加入新兴污染物和丙烯酸(AA)，预组装后，在保护气氛下加入MOFs、二乙烯基苯(DVB)和偶氮二异丁腈(AIBN)，水浴反应；将反应后的混合物离心分离，洗涤，干燥得到分子印迹聚合物。

优选的，所述新兴污染物与丙烯酸、二乙烯基苯和偶氮二异丁腈的摩尔比为(2-5):(5-10):(10-15):(1-3)；进一步优选的，所述新兴污染物与丙烯酸、二乙烯基苯和偶氮二异丁腈的摩尔比为5:8:12:2；