納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法
2023-06-01 03:30:36
專利名稱：納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法
技術領域：
本發明涉及納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法，屬於水處理技術領域。
背景技術：
苯酚是一種重要的化工原料，被廣泛用於樹脂、尼龍、增塑劑、抗氧化劑、聚酯、藥物、殺蟲劑、炸藥、染料和汽油添加劑等許多商品的生產中，而這些生產活動中都不可避免會產生各種含酚廢水。苯酚為高毒類原漿毒物，能使蛋白質發生變質和沉澱，對各種細胞有直接損害。對皮膚、黏膜有強烈的腐蝕作用，能使人的神經系統、肝臟、腎臟等受損。長期飲用被酚類化合物汙染的水源，會出現頭痛、頭暈、疲勞、失眠、耳鳴、白細胞下降、貧血及記憶衰退等慢性中毒症狀，嚴重者可引起蛋白尿。而且酚類化合物還會抑制水中微生物的生長速度，影響水體的生態平衡。因此，如何有效地處理含苯酚廢水是環境汙染控制與治理領域的一個具有普遍意義的問題。本發明基於納米氧化銅的催化特性，提供了一種快速降解水中苯酚的方法。
發明內容
本發明的目的在於基於納米氧化銅的催化特性，提供了一種納米氧化銅催化過氧化氫快速降解水中苯酚的新方法。為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案 (一)納米氧化銅的製備
取硝酸銅溶液和冰醋酸加入到裝有冷凝管的三頸瓶中，攪拌加熱至沸騰，快速加入氫氧化鈉溶液，加完後，繼續攪拌5分鐘，得到黑色氧化銅沉澱。將反應得到的黑色氧化銅沉澱離心，用無水乙醇洗滌，減壓乾燥，即得納米氧化銅粉體。將納米氧化銅粉體分散於二次蒸餾水中得到棕色納米氧化銅分散溶液。(二)納米氧化銅用於催化降解水中含有的苯酚
在反應容器中，分別加入含量為0.1 g/L^2 g/L苯酚水溶液和納米氧化銅催化劑，含有 0.1 g/廣2 g/L的苯酚的汙水其質量與納米氧化銅催化劑的質量比為200:(廣5);再加入過氧化氫，至使所加入的過氧化氫終濃度為0.05、. 4 mol/L;室溫反應2(T120 min，微孔濾膜分離出納米氧化銅催化劑，獲得苯酚在汙水中降解率達到80%-100%的苯酚降解處理水。由上述技術方案可知，本發明所述的納米氧化銅具有催化降解苯酚的功能，可用於苯酚廢水的快速處理。本發明的有益效果是本發明所述的納米氧化銅製備工藝簡單，粒徑小，水中的分散穩定性好，催化能力強。可催化過氧化氫快速降解水中的苯酚，可用於含酚廢水的處理， 苯酚在汙水中的降解率達到80%-100%。而且納米氧化銅催化劑用量較少，經試驗，含有0. 1 g/廣2 g/L的苯酚的汙水其質量與納米氧化銅催化劑的質量比為200:(廣5)，而且納米氧化銅催化劑通過微孔濾膜分離可以重複使用。
圖1為本發明的納米氧化銅催化降解苯酚過程反應體系的高效液相色譜圖。圖2為本發明的溶液pH值對納米氧化銅降解苯酚過程的影響圖。圖3為本發明的納米氧化銅濃度對降解苯酚過程的影響圖。圖4為本發明的過氧化氫濃度對降解苯酚過程的影響圖。
具體實施例方式下述實施例的％指重量百分比。本發明所述的室溫為25士5°C，下述的實施例是在 25 °C下完成的。實施例1
在反應容器中，加入含量為0. 1 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，再加入過氧化氫至終濃度為0. 1 mol/L;室溫反應25 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率達到100%。實施例2:
在反應容器中，加入含量為0.25 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，再加入過氧化氫至終濃度為0. 1 mol/L;室溫反應35 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率達到98%。實施例3:
在反應容器中，加入含量為0.25 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，再加入過氧化氫至終濃度為0. 05 mol/L;室溫反應35 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率達到81%。實施例4:
在反應容器中，加入含量為0.25 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，再加入過氧化氫至終濃度為0. 05 mol/L;室溫反應65 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率達到97%。實施例5:
在反應容器中，加入含量為0. 5 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，再加入過氧化氫至終濃度為0. 1 mol/L;室溫反應35 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率達到91%。實施例6
在反應容器中，加入含量為0. 5 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，再加入過氧化氫至終濃度為0. 1 mol/L;室溫反應65 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率達到99%。實施例7:
在反應容器中，加入含量為1 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，再加入過氧化氫至終濃度為0. 1 mol/L;室溫反應35 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率達到80%。實施例8
4在反應容器中，加入含量為1 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，再加入過氧化氫至終濃度為0. 1 mol/L;室溫反應65 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率達到93%。實施例9
在反應容器中，加入含量為2 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，再加入過氧化氫至終濃度為0. 2 mol/L;室溫反應35 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率達到80%。實施例10
在反應容器中，加入含量為2 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，再加入過氧化氫至終濃度為0. 4 mol/L;室溫反應35 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率達到91%。實施例11
在反應容器中，加入含量為0.25 g/L苯酚水溶液500 ml，納米氧化銅催化劑25 mg，調節PH分別為2-13，再加入過氧化氫至終濃度為0.1 mol/L;室溫反應35 min，微孔濾膜分離出催化劑。苯酚汙水降解率如下所示。
權利要求
1.一種納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法，其特徵是在含有苯酚的水溶液中加入納米氧化銅催化劑和過氧化氫，室溫下反應，微孔濾膜分離出催化劑，獲得苯酚降解了的處理水。
2.根據權利要求1所述的納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法，其特徵是含有苯酚的水溶液PH值為3 7。
3.根據權利要求1或2所述的納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法，其特徵是所處理的含有苯酚的水溶液中的苯酚濃度為0.1 g/1^2 g/L。
4.根據權利要求1或2所述的納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法，其特徵是含有苯酚的水溶液中的苯酚質量與納米氧化銅催化劑質量比為為200:廣200:5。
5.根據權利要求4所述的納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法，其特徵是在含有苯酚的水溶液中所加入的過氧化氫終濃度為0. 05、. 4 mol/L。
6.根據權利要求5所述的納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法，其特徵是在室溫下反應時間為20 120 min。
7.根據權利要求6所述的納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法，其特徵是在含有苯酚的水溶液中加入納米氧化銅催化劑和過氧化氫反應後其苯酚降解率達到80%-100%。
全文摘要
本發明公開一種納米氧化銅催化降解水中苯酚的方法，其特徵是在含有苯酚的水溶液中加入納米氧化銅催化劑和過氧化氫，室溫下反應，微孔濾膜分離出催化劑，獲得苯酚降解了的處理水。對含量為0.1g/L~2g/L的苯酚廢水，室溫反應20~120min，苯酚降解率達到80%-100%。
文檔編號B01J23/72GK102351302SQ20111027329
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者馮葉彬, 劉愛林, 李光文, 洪磊, 陳偉, 陳蔚達 申請人:福建醫科大學