本发明涉及一种氧化石墨烯吸附和光敏氧化协同去除水体中污染物的方法,属于环境治理领域。
背景技术:
酚类化合物常作为化工原料或中间体广泛应用于工业生产中,而多数酚类物质具有高毒性、致癌性、持久性、生物富集性和环境转移性,已被我国、欧盟和美国环保局列入“水中优先控制污染物”的黑名单。长期摄入含有酚类化合物的水将引起人体内蛋白质变性、组织侵蚀和麻痹中枢神经系统,还损害肾脏,肝脏和胰腺(Y. Li, Q. Du, T. Liu, J. Sun, Y. Jiao, Y. Xia, L. Xia, Z. Wang, W. Zhang, K. Wang, H. Zhu, D. Wu, Materials Research Bulletin 2012, 47, 1898-1904)。目前,用于去除水溶液中酚类污染物的方法主要有电化学氧化法、生物降解法、膜过滤法、吸附法和光催化降解法等。上述方法存在一些缺点,如操作条件苛刻、去除效率低、应用范围窄或成本高等,且难以实施大规模应用。
技术实现要素:
本发明的目的在于利用表面含有丰富含氧官能团的氧化石墨烯(GO)作为光敏剂,在光照射下能产生激子,进而产生强氧化性的活性氧(ROS)物种用于污染物的降解这一特性,提供一种快速、高效去除环境水样中酚类污染物的方法。
本发明的技术方案如下:
(1)在干净的培养板中依次加入PBS缓冲溶液、酚类化合物溶液、GO悬浮液,在室温下避光振荡数分钟;
(2)上述混合液用白色LED灯照射,光敏氧化溶液中的酚类污染物;
(3)将光敏化后的混合液转入离心管中,离心后取上层清液于酚类物质的最大吸收波长处测其吸光度,从而计算酚类污染物的去除率。
发明效果
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
(1)去除方法简单、快速、高效;
(2)利用白色LED灯模拟太阳光,更利于实际应用;
(3)GO的稳定性较好,可实现重复利用。
具体实施方式
实施例1
在干净的24孔培养板中依次加入0.9 mL 浓度为0.1 mol L-1的PBS缓冲溶液(pH=7.0)、100 μL浓度为50 μg mL-1的对苯二酚(HQ)溶液、1mL浓度为(0.2mg mL-1)的GO悬浮液,在室温下避光振荡孵育5 min;用白色LED灯照射60 min,离心后取上层清液于酚类物质的最大吸收波长处测其吸光度,计算酚类污染物的去除率。
实施例2
在干净的24孔培养板中依次加入0.9 mL 浓度为0.1 mol L-1的PBS缓冲溶液(pH=7.0)、100 μL浓度为20 μg mL-1的苯酚(PE)溶液、1mL浓度为(0.2mg mL-1)的GO悬浮液,在室温下避光振荡孵育5 min;用白色LED灯照射60 min,离心后取上层清液于酚类物质的最大吸收波长处测其吸光度,从而计算酚类污染物的去除率。
实施例3
在干净的24孔培养板中依次加入0.9 mL 浓度为0.1 mol L-1的PBS缓冲溶液(pH=7.0)、100 μL浓度为20 μg mL-1的对氯苯酚(PCP)溶液、1mL浓度为(0.2mg mL-1)的GO悬浮液,在室温下避光振荡孵育5 min;用白色LED灯照射60 min,离心后取上层清液于酚类物质的最大吸收波长处测其吸光度,从而计算酚类污染物的去除率。
采用实施例1、2、3处理环境水样1、2、3、4,去除效果较好,结果见表1。
表1 实际水样的去除结果