一种高效降解全氟化合物的方法_3

文档序号:9774163阅读:来源:国知局
0055](I)将购置的钠蒙脱土(购买于浙江丰虹蒙脱土化工有限公司)置于0.lmol/L的NaCl溶液中搅拌8h,使钠离子充分饱和得到层间吸附钠离子的蒙脱土;离心弃去上清液,将沉淀物再置于0.1moVL的NaCl溶液中,如此重复6次。以超纯水洗净至上清液以AgNO3溶液检测无沉淀生成。冷冻干燥即得到负载Na+的钠蒙脱土。
[0056](2)将制备好的Na+蒙脱土置于水中搅拌8小时,使蒙脱土均匀分散。向分散好的蒙脱土溶液中加入总量与溶液中蒙脱土的阳离子交换(CEC)总量一致的十六烷基三甲基溴化铵水溶液,随后搅拌24小时,搅拌结束后离心,弃去上清液,得到沉淀物,用超纯水洗净沉淀物,得到负载有HDTMA+的有机蒙脱土 ;
[0057](3)进行还原降解反应前,首先将配制好的吲哚乙酸溶液和PFOA溶液均匀混合,随后将有机蒙脱土分散于溶液中并使用0.lmmol/L的NaOH和HCl调节溶液的pH=6.0,使用磁力搅拌对配制好的反应溶液搅拌30分钟,将准备好的反应溶液转移至圆柱形玻璃反应器内,在好氧环境下,将一盏低压汞灯浸没到反应溶液中,开灯进行降解反应。总反应体积为300mL,反应温度控制在25±2°C,光源为一盏36W的飞利浦低压汞灯(中心发射波长253.7nm),反应时间为10小时,反应液中吲哚乙酸和PFOA的浓度分别为Immo 1/L和10mg/L,有机蒙脱土浓度为2.2g/L。每隔I小时采样5mL,样品分成两份,一份用2倍体积的甲醇萃取后以高效液相色谱(HPLC)测量剩余PFOA含量,另一份过滤后用离子色谱(IC)测量生成的F离子含量,以此计算PFOA的降解率和脱氟率,具体降解和脱氟曲线见图3A和图3B所示。
[0058]由此可以得出结论,在添加了有机蒙脱土的情况下,PFOA的还原降解被大大促进了,PF0A在反应5小时后可完全降解,反应10小时后脱氟率达到90 %以上,而且反应不受溶液中溶解氧的影响。
[0059]实施例3
[0060]一种高效降解全氟化合物的方法,其步骤为:
[0061](I)将购置的钠蒙脱土(购买于浙江丰虹蒙脱土化工有限公司)置于0.lmol/L的NaCl溶液中搅拌8h,使钠离子充分饱和得到层间吸附钠离子的蒙脱土;离心弃去上清液,将沉淀物再置于0.1moVL的NaCl溶液中,如此重复6次。以超纯水洗净至上清液以AgNO3溶液检测无沉淀生成。冷冻干燥即得到负载Na+的钠蒙脱土。
[0062](2)将制备好的Na+蒙脱土置于水中搅拌8小时,使蒙脱土均匀分散。向分散好的蒙脱土溶液中加入总量与溶液中蒙脱土的阳离子交换(CEC)总量一致的十六烷基三甲基溴化铵水溶液,随后搅拌24小时,搅拌结束后离心,弃去上清液,得到沉淀物,用超纯水洗净沉淀物,得到负载有HDTMA+的有机蒙脱土 ;
[0063](3)进行还原降解反应前,首先将配制好的吲哚乙酸溶液和PFOS(全氟辛烷磺酸)溶液均匀混合,随后将有机蒙脱土分散于溶液中并使用0.1mmoI/L的NaOH和HCl调节溶液的pH=6.0,使用磁力搅拌对配制好的反应溶液搅拌30分钟,将准备好的反应溶液转移至圆柱形玻璃反应器内,在好氧环境下,将一盏低压汞灯浸没到反应溶液中,开灯进行降解反应。总反应体积为300mL,反应温度控制在25±2°C,光源为一盏36W的飞利浦低压汞灯,反应时间为1小时,反应液中吲哚乙酸和PFOS的浓度分别为Immo I /L和I Omg/L,有机蒙脱土浓度为
2.2g/L。每隔I小时采样5mL,样品分成两份,一份用2倍体积的甲醇萃取后以高效液相色谱(HPLC)测量剩余PFOS含量,另一份过滤后用离子色谱(IC)测量生成的F离子含量,以此计算PFOS的降解率和脱氟率,具体降解和脱氟曲线见图4A和图4B所示。
[0064]与实例2相比较,本实施例中的PFOS降解速率和脱氟率与PFOA相比没有明显差别,因此可以说明该方法适用于PFCs的降解。
[0065]实施例4
[0066]—种高效降解全氟化合物的方法,其步骤为:
[0067](I)将购置的钠蒙脱土(购买于浙江丰虹蒙脱土化工有限公司)置于0.lmol/L的NaCl溶液中搅拌8h,使钠离子充分饱和得到层间吸附钠离子的蒙脱土;离心弃去上清液,将沉淀物再置于0.1moVL的NaCl溶液中,如此重复6次。以超纯水洗净至上清液以AgNO3溶液检测无沉淀生成,冷冻干燥即得到负载Na+的钠蒙脱土。
[0068](2)将制备好的Na+蒙脱土置于水中搅拌8小时,使蒙脱土均匀分散。向分散好的蒙脱土溶液中加入总量与溶液中蒙脱土的阳离子交换(CEC)总量一致的十六烷基三甲基溴化铵水溶液,随后搅拌24小时,搅拌结束后离心,弃去上清液,得到沉淀物,用超纯水洗净沉淀物,得到负载有HDTMA+的有机蒙脱土 ;
[0069](3)进行还原降解反应前,首先将配制好的吲哚乙酸溶液和PFOA溶液均匀混合,随后将有机蒙脱土分散于溶液中并使用0.lmmol/L的NaOH和HCl调节溶液的pH=6.0,使用磁力搅拌对配制好的反应溶液搅拌30分钟,将准备好的反应溶液转移至圆柱形玻璃反应器内,在好氧环境下,将一盏低压汞灯浸没到反应溶液中,开灯进行降解反应。总反应体积为300mL,反应温度控制在25 土 2°C,光源为一盏36W的飞利浦低压汞灯,反应时间为10小时,反应液中吲哚乙酸和PFOA的浓度分别为lmmol/L和10mg/L,有机蒙脱土浓度为2.2g/L。每隔I小时采样5mL,样品用2倍体积的甲醇萃取后以高效液相色谱质谱联用(HPLC/MS/MS)测量PFOA降解过程中生成的中间产物的含量,检测到小分子全氟化合物的生成,说明降解反应主要是碳氟键断裂引起的,具体降解曲线见图5。
[0070]实施例5
[0071 ] 一种高效降解全氟化合物的方法,其步骤为:
[0072](I)将购置的钠蒙脱土(购买于浙江丰虹蒙脱土化工有限公司)置于0.lmol/L的NaCl溶液中搅拌8h,使钠离子充分饱和得到层间吸附钠离子的蒙脱土;离心弃去上清液,将沉淀物再置于0.1moVL的NaCl溶液中,如此重复6次。以超纯水洗净至上清液以AgNO3溶液检测无沉淀生成,冷冻干燥即得到负载Na+的钠蒙脱土。
[0073](2)将制备好的Na+蒙脱土置于水中搅拌8小时,使蒙脱土均匀分散。向分散好的蒙脱土溶液中加入总量与溶液中蒙脱土的阳离子交换(CEC)总量一致的十六烷基三甲基溴化铵水溶液,随后搅拌24小时,搅拌结束后离心,弃去上清液,得到沉淀物,用超纯水洗净沉淀物,得到负载有HDTMA+的有机蒙脱土 ;
[0074](3)考察不同pH条件下的降解还原反应效率;进行还原降解反应前,首先将配制好的吲哚乙酸溶液和PFOA溶液均匀混合制备4份相同的吲哚乙酸溶液和PFOA混合溶液,随后将有机蒙脱土分散于4份混合溶液中并使用0.lmmol/L的NaOH和HCl分别将4份混合溶液的pH调节至4.0、6.0、8.0、10.0,使用磁力搅拌对配制好的反应溶液搅拌30分钟,将准备好的反应溶液转移至圆柱形玻璃反应器内,在好氧环境下,将一盏低压汞灯浸没到反应溶液中,开灯进行降解反应。总反应体积为300mL,反应温度控制在25±2°C,光源为一盏36W的飞利浦低压汞灯,反应时间为10小时,反应液中吲哚乙酸和PFOA的浓度分别为lmmol/L和1mg/L,有机蒙脱土浓度为2.2g/L。每隔I小时采样5mL,样品分成两份,一份用2倍体积的甲醇萃取后以高效液相色谱(HPLC)测量剩余PFOA含量,另一份过滤后用离子色谱(IC)测量生成的F离子含量,以此计算PFOA的降解率和脱氟率,具体降解和脱氟曲线见图6A和6B所示。
[0075]由此可以得出结论,反应中PFOA的降解和脱氟几乎不受溶液pH的影响。
[0076]实施例6
[0077]—种高效降解全氟化合物的方法,其步骤为:
[0078](I)将购置的钠蒙脱土(购买于浙江丰虹蒙脱土化工有限公司)置于0.lmol/L的NaCl溶液中搅拌8h,使钠离子充分饱和得到层间吸附钠离子的蒙脱土;离心弃去上清液,将沉淀物再置于0.1moVL的NaCl溶液中,如此重复6次。以超纯水洗净至上清液以AgNO3溶液检测无沉淀生成。冷冻干燥即得到负载Na+的钠蒙脱土。
[0079](2)将制备好的Na+蒙脱土置于水中搅拌8小时,使蒙脱土均匀分散。向分散好的蒙脱土溶液中加入总量与溶液中蒙脱土的
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