选择性降解苯胺类污染物的组合物及其制备方法和应用

本发明属于废水处理，特别涉及选择性降解苯胺类污染物的组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、苯胺作为一种重要的化学原料广泛的应用于染料、药物和橡胶等行业。随着工业水平的发展和人类对化学制品需求的增加，苯胺的需求加大，导致环境中苯胺类污染物的浓度也增大。目前在水体环境中已检测出不同浓度级别(ng/l-μg/l)的苯胺类污染物。苯胺类污染物具有污染面广、种类多，半衰期长及毒性大的特点，长期暴露于环境中会存在致癌、致畸、致突变的风险，并且具有生物积累性，对人类的健康造成不可逆的损害。

2、近年来新兴的基于羟基自由基的高级氧化工艺虽然可以高效地去除苯胺类污染物，但是废水中的水质基质会影响苯胺类污染物的去除效果，例如氯离子、碳酸根离子和溶解性有机质等可以与羟基自由基反应，消耗自由基的浓度，从而抑制对苯胺类污染物的降解。因此，如何避免废水中的水质基质的影响，提高对废水中苯胺类污染物的去除效果，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种选择性降解苯胺类污染物的组合物，该组合物具有对水质基质抵抗能力强的优点，能够选择性地对废水中的苯胺类污染物进行高效去除。

2、本发明的第一方面提供一种选择性降解苯胺类污染物的组合物，包括复合材料和氧化剂，所述复合材料包括作为载体的纤维素和负载于所述载体中的含有两个邻位酚羟基的酚类化合物，所述氧化剂包括高碘酸盐和/或高锰酸盐。

3、优选地，所述高碘酸盐包括高碘酸钠、高碘酸钾、高碘酸锂中的至少一种。

4、优选地，所述高锰酸盐包括高锰酸钾、高锰酸钠、高锰酸铵中的至少一种。

5、优选地，所述含有两个邻位酚羟基的酚类化合物包括儿茶酚、4-甲基儿茶酚、4-乙基儿茶酚中的至少一种。

6、本发明的第二方面提供本发明所述的选择性降解苯胺类污染物的组合物的制备方法，包括以下步骤：

7、将所述含有两个邻位酚羟基的酚类化合物和所述纤维素溶解于离子液体中，得到混合溶液；

8、将所述混合溶液滴加至水中，使得所述混合溶液形成预复合材料；

9、将所述预复合材料用水冲洗，干燥，得到复合材料；

10、将所述复合材料和所述氧化剂混合，得到所述选择性降解苯胺类污染物的组合物。

11、优选地，本发明所述的选择性降解苯胺类污染物的组合物的制备方法，包括以下步骤：

12、所述溶解的具体过程包括：将所述含有两个邻位酚羟基的酚类化合物和所述纤维素加入离子液体中，在温度为65-95℃的条件下，搅拌1-5h。

13、优选地，所述含有两个邻位酚羟基的酚类化合物和所述纤维素的质量比为1:(0.3-3)。

14、优选地，所述含有两个邻位酚羟基的酚类化合物在所述离子液体中的浓度为16-140g/l。

15、优选地，所述水冲洗的次数为3-5次。

16、优选地，所述干燥的温度为20-30℃。

17、优选地，所述离子液体为1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐或1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐。

18、优选地，所述水为超纯水。

19、本发明的第三方面提供本发明所述的选择性降解苯胺类污染物的组合物在制备有机废水降解剂中的应用。

20、本发明的第四方面提供一种选择性降解废水中苯胺类污染物的方法，将本发明所述的选择性降解苯胺类污染物的组合物投入废水中，所述复合材料的投入量为10-15g/l，所述氧化剂的投入量为20-40μm。

21、相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

22、本发明选择性降解苯胺类污染物的组合物在废水中，氧化剂可以选择性地氧化复合材料中的含有两个邻位酚羟基的酚类化合物，生成醌类活性物种，醌类活性物种是一种可以选择性与亲核能力强的苯胺类污染物反应的活性物种，且不与水质基质反应，从而能够选择性地对废水中的苯胺类污染物进行高效去除；由于醌类活性物种与苯胺类污染物发生加成反应会产生有毒的醌类副产物，本发明通过采用复合材料的方式，使得产生的醌类副产物负载在复合材料中，便于回收，降低废水的毒性，且复合材料的稳定性好，重复性强，可循环使用。

技术特征：

1.一种选择性降解苯胺类污染物的组合物，其特征在于，包括复合材料和氧化剂，所述复合材料包括作为载体的纤维素和负载于所述载体中的含有两个邻位酚羟基的酚类化合物，所述氧化剂包括高碘酸盐和/或高锰酸盐。

2.根据权利要求1所述的选择性降解苯胺类污染物的组合物，其特征在于，所述高碘酸盐包括高碘酸钠、高碘酸钾、高碘酸锂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的选择性降解苯胺类污染物的组合物，其特征在于，所述高锰酸盐包括高锰酸钾、高锰酸钠、高锰酸铵中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的选择性降解苯胺类污染物的组合物，其特征在于，所述含有两个邻位酚羟基的酚类化合物包括儿茶酚、4-甲基儿茶酚、4-乙基儿茶酚中的至少一种。

5.权利要求1-4任一项所述的选择性降解苯胺类污染物的组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含有两个邻位酚羟基的酚类化合物和所述纤维素的质量比为1:(0.3-3)。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含有两个邻位酚羟基的酚类化合物在所述离子液体中的浓度为16-140g/l。

9.权利要求1-4任一项所述的选择性降解苯胺类污染物的组合物在制备有机废水降解剂中的应用。

10.一种选择性降解废水中苯胺类污染物的方法，其特征在于，将权利要求1-4任一项所述的选择性降解苯胺类污染物的组合物投入废水中，所述复合材料的投入量为10-15g/l，所述氧化剂的投入量为20-40μm。

技术总结
本发明属于废水处理技术领域，公开了选择性降解苯胺类污染物的组合物及其制备方法和应用。该选择性降解苯胺类污染物的组合物包括复合材料和氧化剂，复合材料包括作为载体的纤维素和负载于载体中的含有两个邻位酚羟基的酚类化合物，氧化剂包括高碘酸盐和/或高锰酸盐。本发明利用氧化剂可以选择性地氧化复合材料中的含有两个邻位酚羟基的酚类化合物，生成醌类活性物种，醌类活性物种是一种可以选择性与亲核能力强的苯胺类污染物反应的活性物种，且不与水质基质反应，从而能够选择性地对废水中的苯胺类污染物进行高效去除；同时产生的醌类副产物负载在复合材料中，便于回收，降低废水的毒性，且复合材料的稳定性好，重复性强，可循环使用。

技术研发人员：杨欣,周杨健,邓雁春
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13