一种降解十溴联苯醚的方法技术

本发明专利技术提供一种降解十溴联苯醚的方法，在铁(III)络合物酸性溶液中加入十溴联苯醚溶液后，再加入过氧化氢混合振荡，避光反应进行降解。本发明专利技术通过柠檬酸铁(III)络合物催化过氧化氢氧化十溴联苯醚，能够在常温下快速高效地降解十溴联苯醚，在降解65h后降解率超过91％。

A method for degradation of Decabrominated diphenyl ether

【技术实现步骤摘要】
一种降解十溴联苯醚的方法
本专利技术属于环境修复
，具体涉及一种降解十溴联苯醚的方法
技术介绍
多溴联苯醚有四溴、五溴、六溴、八溴、十溴等209种同系物，是一大类阻燃物质，由于其优异的阻燃性能，已经越来越广泛的应用于各种消费产品当中；同时也是一类全球性的有机污染物，由于其持久性、毒性和潜在的生物蓄积性而备受关注，光化学降解是重要手段之一。其中的十溴联苯醚(BDE209)在室温下具有蒸汽压低、憎水性、亲脂性强等特点，且具有相当稳定的化学结构，难以通过物理、化学或生物降解。自20世纪70-80年代起，BDE209作为阻燃剂被大量生产和添加到多种材料中，如油漆、塑料制品、纺织品、计算机及家用电器外层等。目前，这类物质在世界各国的江河湖泊底泥、土壤、大气甚至人体血液都可以检测到。BDE209不仅对生物机体存在一定的神经毒性和内分泌干扰作用，还可在复杂的环境条件下脱溴生成毒性更强的五溴联苯醚和八溴联苯醚等低溴代联苯醚同系物。因此，BDE209的健康危害日益成为全球性的环境污染问题。目前，BDE209的处理方法主要有光降解、化学降解和微生物降解等，然而这些降解方法就处理效率和实用性方面都存在不足。在公开的专利“一种表面活性剂增溶结合UV技术降解多溴联苯醚的方法”(CN101461989A)中，用紫外作为光源将增加成本，不适于工程应用，且光解过程会生成多溴二苯并二恶英(PBDDs)及多溴二苯并呋(PBDFs)，造成二次污染。在公开的专利“一种Pd/TiO2催化剂快速降解BDE209的方法”(CN103071270A)中，用Pd/TiO2为催化剂，以氢气为还原剂，在高压反应釜中还原BDE209，设备要求苛刻，操作工艺复杂，不适于工程应用。在公开的专利“一种利用堆肥技术去除土壤中BDE209的方法”(CN107081332)中，用污水处理厂脱水后的污泥、锯末和BDE209污染土壤混合，在反应器中进行堆肥处理35天后，BDE209的去除率为59.39％～73.47％。虽然该方法以废制废，成本低廉，但由于BDE209水溶解度小、常被土壤强烈吸附而难以被生物利用，使得生物降解的处理周期长，效率低。因此，需要寻找适用范围广，快捷有效，经济可行、操作简便的BDE209治理方法。
技术实现思路
为了解决上述BDE209降解周期长、效率低的问题，本专利技术提供快速高效的降解十溴联苯醚的方法本专利技术所述降解十溴联苯醚的方法，在铁(III)络合物酸性溶液中加入十溴联苯醚溶液后，再加入过氧化氢混合振荡，避光反应进行降解。进一步地，所述铁(III)络合物为柠檬酸铁(III)的络合物，柠檬酸铁(III)络合物在酸性溶液中的摩尔浓度为0.005～0.05mol/L。进一步地，所述十溴联苯醚溶液为十溴联苯醚的四氢呋喃溶液。进一步地，所述十溴联苯醚在与铁(III)络合物溶液混合后的质量浓度为0.1～1.0mg/L。进一步地，所述过氧化氢在与铁(III)络合物溶液混合后的摩尔浓度为0.1～1.0mol/L。进一步地，所述振荡使用恒温振荡器进行，温度为15～35℃，转速为150～200r/min。进一步地，所述反应的时间为1～65h。进一步地，所述酸性溶液的pH值为2.0～6.1。进一步地，所述铁(III)络合物溶液中还包含稳定剂。进一步地，所述稳定剂为磷酸二氢钾，在铁(III)络合物溶液中的浓度为0.025mol/L。有益效果：本专利技术通过柠檬酸铁(III)络合物催化过氧化氢氧化十溴联苯醚，能够在常温下快速高效地降解十溴联苯醚，在降解65h后降解率超过91％。附图说明图1为在柠檬酸钠与铁离子的摩尔比不同的条件下得到的络合物催化过氧化氢对十溴联苯醚的降解效果的图；图2为在不同反应时间的条件下柠檬酸铁(III)络合物催化过氧化氢对十溴联苯醚的降解效果的图；图3为在不同pH值的条件下柠檬酸铁(III)络合物催化过氧化氢对十溴联苯醚的降解效果的图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例1铁(III)络合物的制备在容量瓶中，称取12.5g的Fe2(SO4)3(优级纯，南京化学试剂有限公司)固体溶解于250ml的水中，制得0.25mol/L的Fe(III)溶液。另外，称取柠檬酸三钠固体(CRT，分析纯，美国Sigma公司)18.381g溶于250ml水中，制得0.25mol/L的CRT溶液。在4个250ml容量瓶中分别加入50ml上述Fe(III)溶液，再分别加入5ml、10ml、25ml和50ml的上述CRT溶液，加水稀释到250ml，分别得到柠檬酸铁(III)络合物溶液1(浓度为0.005mol/L)、柠檬酸铁(III)络合物溶液2(浓度为0.01mol/L)、柠檬酸铁(III)络合物溶液3(浓度为0.025mol/L)、柠檬酸铁(III)络合物溶液4(浓度为0.05mol/L)，其中柠檬酸钠与三价铁离子摩尔比分别为1:10、1:5、1:2和1:1。BDE209储备液的制备在容量瓶中，称取10mg十溴联苯醚固体粉末(标准品，99％，美国AccuStandard公司)溶于100ml四氢呋喃(优级纯，美国Tedia公司)溶剂中，制得质量浓度为100mg/L的十溴联苯醚储备液。在12个20ml棕色玻璃瓶中，分别加入10ml上述柠檬酸铁(III)络合物溶液1、2、3、4，每个铁络合物溶液的处理3个平行样，再用1mol/L的硫酸将溶液pH值调节为4.02。接着用进样针分别加入BDE209的储备液，使得BDE209在反应溶液中的初始浓度为1mg/L。然后以溶液中的浓度为0.1mol/L的方式，分别加入过氧化氢。接着盖上带有Teflon内衬的盖子，将反应瓶放入恒温振荡器(THZ-Q，苏州太仓华美生化仪器厂)中，温度设置在25℃，转速为150r/min，避光反应65h。然后取出样品，用5ml异辛烷(色谱纯，美国Tedia公司)进行萃取，得到有机相，并用GC-ECD(Agilent6890，美国安捷伦公司)对有机相中十溴联苯醚的残留量进行定量分析，计算出对应的降解率，将结果表示于图1。实施例2除了将溶液中过氧化氢的浓度变更为0.2mol/L以外，以与实施例1相同的方式进行操作，将结果表示于图1。实施例3除了将溶液中过氧化氢的浓度变更为0.5mol/L以外，以与实施例1相同的方式进行操作，将结果表示于图1。实施例4除了将溶液中过氧化氢的浓度变更为1.0mol/L以外，以与实施例1相同的方式进行操作，将结果表示于图1。根据图1所示，在H2O2浓度较低时，即0.1和0.2mol/L时，BDE209的降解率随着柠檬酸钠与Fe(III)离子摩尔比从1:10增加到1:2而升高，随着柠檬酸钠与Fe(III)离子摩尔比从1:2增加到1:1而降低；在H2O2浓度较高时，即0.5和1.0mol/L时，柠檬酸钠与Fe(III)离子摩尔比1:1的体系中BDE209的降解率显著高于其它三个体系的。BDE209在柠檬酸钠与Fe(III)离子摩尔比为1:2和0.2mol/L的H2O2作用下的降解率为91％，与其在柠檬酸钠与Fe(III)摩尔比为1:1和0.5mol/L的H2O2作用下的降解率相同，因此，从修复成本的经济性考虑，以0.025本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降解十溴联苯醚的方法，其特征在于，在铁(III)络合物酸性溶液中加入十溴联苯醚溶液后，再加入过氧化氢混合振荡，避光反应进行降解。

【技术特征摘要】
1.一种降解十溴联苯醚的方法，其特征在于，在铁(III)络合物酸性溶液中加入十溴联苯醚溶液后，再加入过氧化氢混合振荡，避光反应进行降解。2.根据权利要求1所述的降解十溴联苯醚的方法，其特征在于，所述铁(III)络合物为柠檬酸铁(III)络合物，柠檬酸铁(III)络合物在酸性溶液中的摩尔浓度为0.005～0.05mol/L。3.根据权利要求1所述的降解十溴联苯醚的方法，其特征在于，所述十溴联苯醚溶液为十溴联苯醚的四氢呋喃溶液。4.根据权利要求1或3所述的降解十溴联苯醚的方法，其特征在于，所述十溴联苯醚在与铁(III)络合物溶液混合后的质量浓度为0.1～1.0mg/L。5.根据权利要求1所述的降解十溴联苯醚的方法，其特征在于，所述过...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玲，任文杰，周晓飞，许有仁，
申请(专利权)人：南京融众环境工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32