一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法
一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法
【专利摘要】本发明公开了一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，包括：纳米零价铁，其配置成溶液，与多溴联苯醚的溶液混合；表面活性剂，其使用种类为十六烷基氯化吡啶或者聚乙二醇辛基苯基醚；反应条件为常温常压。本发明将表面活性剂和纳米零价铁协同使用还原降解多溴联苯醚，与单纯的纳米铁粉相比，表面活性剂能促进纳米零价铁与待降解物的接触，提高降解速率；同时促进纳米零价铁的分散，提高铁的利用率，本发明所采用的方法对溴代同系物的降解速率得到了大大提高，缩短了反应时间。
【专利说明】一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法
【技术领域】
[0001]本发明一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法。
【背景技术】
[0002]多溴联苯醚是一种性能优异的溴代阻燃剂，被广泛应用于各种工业和消费产品中，同时多溴联苯醚也是一类持久性的有机污染物，在环境中非常稳定，难降解，并具有高亲脂性，低水溶性，有生物积累性并能沿着食物链富集。目前关于多溴联苯醚的降解以及消除技术的研究已经受到广泛的重视。研究表明，纳米零价铁因其具有比表面积大、活性高等特点，可用于降解卤代脂环族和芳香族等化合物。但由于纳米零价铁易团聚和多溴联苯醚与纳米零价铁表面接触不充分等问题，反应至第十天才出现二溴的产物，故降解速率仍有待提高。但由于纳米零价铁易团聚和多溴联苯醚与纳米零价铁表面接触不充分等问题，反应至第十天才出现二溴的产物，故降解速率仍有待提高。
【发明内容】
[0003]本发明计开发了一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法。本发明中将由NaBH4还原FeSO4.7H20制备的纳米零价铁配置的溶液，十六烷基氯化吡啶或者聚乙二醇辛基苯基醚表面活性剂加入到含有多溴联苯醚的溶液中，在常温常压下，避光条件进行作用。表面面活性剂一方面能促进纳米零价铁与多溴联苯醚的接触，提高降解速率；另一方面促进纳米零价铁的分散，提高铁的利用率。
[0004]本发明供的技术方案为:
[0005]一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，所述表面活性剂为阳离子型或非离子型表面活性剂。
[0006]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，所述表面活性剂为十六烷基氯化吡啶或聚乙二醇辛基苯基醚。
[0007]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，向含有多溴联苯醚的溶液中加入纳米零价铁粉，然后在将所述的表面活性剂加入到溶液中。
[0008]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，使用聚乙二醇辛基苯基醚的溶液，母体降解速率常数(k)达0.15h-1，使用十六烷基氯化吡啶的溶液，母体降解速率常数(k)达0.0631!'
[0009]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，混合溶液中，表面活性剂与纳米铁的质量比为1: 10。
[0010]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，所述反应条件为常温常压，并且在避光条件下进行。
[0011]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，纳米铁由NaBH4还原FeSO4.7H20制备得到，纳米铁的粒径为50~lOOnm，比表面积为30m2.g'
[0012]本发明的有益效果为:利用表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚，表面活性剂一方面能促进纳米零价铁在溶液中的分散，提高降解速率，同时提高铁的利用率。由NaBH4还原FeS04.7H20制备的纳米零价铁配置的溶液，十六烷基氯化吡啶或聚乙二醇辛基苯基醚等表面活性剂加入到含有多溴联苯醚的溶液中，在常温常压下，避光条件进行作用。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0014]实施例一:
[0015]本发明采用NaBH4还原FeS04.7H20制备零价纳米铁，控制纳米零价铁粒径在50~100纳米之间。可选用商用octa-BDE(其中包括六至九溴的同系物)作为初始降解对象，在常温常压下，octa-BDE的初始浓度为Img.L—1，纳米零价铁初始浓度为1g.L—1，并加入适量的表面活性剂，1.Sg.!/1聚乙二醇辛基苯基醚(Triton)。整个反应在避光下进行。反应体系中的多溴联苯醚采用液液萃取法萃取，并采用气相色谱仪进行检测，反应体系内表面活性剂与纳米铁的质量比最小值为1: 10，当表面活性剂用量超过上述用量时，对降解效率的促进作用将不显著。反应多少时间，母体降解速率常数(k)达0.15h'
[0016]实施例二:
[0017]本发明采用NaBH4还原FeS04.7H20制备零价纳米铁，控制纳米零价铁粒径在50~100纳米之间。可选用商用octa-BDE(其中包括六至九溴的同系物)作为初始降解对象，在常温常压下，octa-BDE的初始浓度为Img.L—1，纳米零价铁初始浓度为1g.L—1，并加入适量的表面活性剂，IAg^L-1十六烷基氯化吡啶。整个反应在避光下进行。反应体系中的多溴联苯醚采用液液萃取法萃取，并采用气相色谱仪进行检测，母体降解速率常数(k)达 0.063H-1。
[0018]随着高溴代同系物的减少，低溴代产物不断出现。22h内octa-BDE的母体就完全消失，第46h时即出现二溴产物，经过168h即可得到一溴代的产物。总脱溴率为64.6%。
[0019]本发明将表面活性剂和纳米零价铁同时使用还原降解多溴联苯醚，单纯的纳米铁粉相比，表面活性剂能促进纳米零价 铁在溶液中的分散，提高降解速率，提高铁的利用率，本发明所采用的方法对溴代同系物的降解速率得到了大大提高，缩短了反应时间。
[0020]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
【权利要求】
1.一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，所述表面活性剂为阳离子型或非离子型表面活性剂。
2.如权利要求1所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基氯化吡啶或聚乙二醇辛基苯基醚。
3.如权利要求1或2所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，向含有多溴联苯醚的溶液中加入纳米零价铁粉，然后在将所述的表面活性剂加入到溶液中。
4.如权利要求3所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，使用聚乙二醇辛基苯基醚的溶液，母体降解速率常数(k)达0.15H-1，使用十六烷基氯化吡啶的溶液，母体降解速率常数(k)达0.0631H-1.
5.如权利要求3所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，混合溶液中，表面活性剂与纳米铁的质量比为1: 10。
6.如权利要求3所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，所述反应条件为常温常压，并且在避光条件下进行。
7.如权利要求3所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，纳米铁由NaBH4还原FeSO4.7H20制备得到，纳米铁的粒径为50~lOOnm，比表面积为30m2.g 1O
【文档编号】A62D3/37GK104027926SQ201410222003
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】梁大为, 杨雨寒, 徐伟伟, 彭思侃, 卢善富, 相艳 申请人:北京航空航天大学
【专利摘要】本发明公开了一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，包括：纳米零价铁，其配置成溶液，与多溴联苯醚的溶液混合；表面活性剂，其使用种类为十六烷基氯化吡啶或者聚乙二醇辛基苯基醚；反应条件为常温常压。本发明将表面活性剂和纳米零价铁协同使用还原降解多溴联苯醚，与单纯的纳米铁粉相比，表面活性剂能促进纳米零价铁与待降解物的接触，提高降解速率；同时促进纳米零价铁的分散，提高铁的利用率，本发明所采用的方法对溴代同系物的降解速率得到了大大提高，缩短了反应时间。
【专利说明】一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法
【技术领域】
[0001]本发明一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法。
【背景技术】
[0002]多溴联苯醚是一种性能优异的溴代阻燃剂，被广泛应用于各种工业和消费产品中，同时多溴联苯醚也是一类持久性的有机污染物，在环境中非常稳定，难降解，并具有高亲脂性，低水溶性，有生物积累性并能沿着食物链富集。目前关于多溴联苯醚的降解以及消除技术的研究已经受到广泛的重视。研究表明，纳米零价铁因其具有比表面积大、活性高等特点，可用于降解卤代脂环族和芳香族等化合物。但由于纳米零价铁易团聚和多溴联苯醚与纳米零价铁表面接触不充分等问题，反应至第十天才出现二溴的产物，故降解速率仍有待提高。但由于纳米零价铁易团聚和多溴联苯醚与纳米零价铁表面接触不充分等问题，反应至第十天才出现二溴的产物，故降解速率仍有待提高。
【发明内容】
[0003]本发明计开发了一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法。本发明中将由NaBH4还原FeSO4.7H20制备的纳米零价铁配置的溶液，十六烷基氯化吡啶或者聚乙二醇辛基苯基醚表面活性剂加入到含有多溴联苯醚的溶液中，在常温常压下，避光条件进行作用。表面面活性剂一方面能促进纳米零价铁与多溴联苯醚的接触，提高降解速率；另一方面促进纳米零价铁的分散，提高铁的利用率。
[0004]本发明供的技术方案为:
[0005]一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，所述表面活性剂为阳离子型或非离子型表面活性剂。
[0006]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，所述表面活性剂为十六烷基氯化吡啶或聚乙二醇辛基苯基醚。
[0007]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，向含有多溴联苯醚的溶液中加入纳米零价铁粉，然后在将所述的表面活性剂加入到溶液中。
[0008]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，使用聚乙二醇辛基苯基醚的溶液，母体降解速率常数(k)达0.15h-1，使用十六烷基氯化吡啶的溶液，母体降解速率常数(k)达0.0631!'
[0009]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，混合溶液中，表面活性剂与纳米铁的质量比为1: 10。
[0010]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，所述反应条件为常温常压，并且在避光条件下进行。
[0011]优选的是，所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法中，纳米铁由NaBH4还原FeSO4.7H20制备得到，纳米铁的粒径为50~lOOnm，比表面积为30m2.g'
[0012]本发明的有益效果为:利用表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚，表面活性剂一方面能促进纳米零价铁在溶液中的分散，提高降解速率，同时提高铁的利用率。由NaBH4还原FeS04.7H20制备的纳米零价铁配置的溶液，十六烷基氯化吡啶或聚乙二醇辛基苯基醚等表面活性剂加入到含有多溴联苯醚的溶液中，在常温常压下，避光条件进行作用。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0014]实施例一:
[0015]本发明采用NaBH4还原FeS04.7H20制备零价纳米铁，控制纳米零价铁粒径在50~100纳米之间。可选用商用octa-BDE(其中包括六至九溴的同系物)作为初始降解对象，在常温常压下，octa-BDE的初始浓度为Img.L—1，纳米零价铁初始浓度为1g.L—1，并加入适量的表面活性剂，1.Sg.!/1聚乙二醇辛基苯基醚(Triton)。整个反应在避光下进行。反应体系中的多溴联苯醚采用液液萃取法萃取，并采用气相色谱仪进行检测，反应体系内表面活性剂与纳米铁的质量比最小值为1: 10，当表面活性剂用量超过上述用量时，对降解效率的促进作用将不显著。反应多少时间，母体降解速率常数(k)达0.15h'
[0016]实施例二:
[0017]本发明采用NaBH4还原FeS04.7H20制备零价纳米铁，控制纳米零价铁粒径在50~100纳米之间。可选用商用octa-BDE(其中包括六至九溴的同系物)作为初始降解对象，在常温常压下，octa-BDE的初始浓度为Img.L—1，纳米零价铁初始浓度为1g.L—1，并加入适量的表面活性剂，IAg^L-1十六烷基氯化吡啶。整个反应在避光下进行。反应体系中的多溴联苯醚采用液液萃取法萃取，并采用气相色谱仪进行检测，母体降解速率常数(k)达 0.063H-1。
[0018]随着高溴代同系物的减少，低溴代产物不断出现。22h内octa-BDE的母体就完全消失，第46h时即出现二溴产物，经过168h即可得到一溴代的产物。总脱溴率为64.6%。
[0019]本发明将表面活性剂和纳米零价铁同时使用还原降解多溴联苯醚，单纯的纳米铁粉相比，表面活性剂能促进纳米零价 铁在溶液中的分散，提高降解速率，提高铁的利用率，本发明所采用的方法对溴代同系物的降解速率得到了大大提高，缩短了反应时间。
[0020]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
【权利要求】
1.一种表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，所述表面活性剂为阳离子型或非离子型表面活性剂。
2.如权利要求1所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基氯化吡啶或聚乙二醇辛基苯基醚。
3.如权利要求1或2所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，向含有多溴联苯醚的溶液中加入纳米零价铁粉，然后在将所述的表面活性剂加入到溶液中。
4.如权利要求3所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，使用聚乙二醇辛基苯基醚的溶液，母体降解速率常数(k)达0.15H-1，使用十六烷基氯化吡啶的溶液，母体降解速率常数(k)达0.0631H-1.
5.如权利要求3所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，混合溶液中，表面活性剂与纳米铁的质量比为1: 10。
6.如权利要求3所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，所述反应条件为常温常压，并且在避光条件下进行。
7.如权利要求3所述的表面活性剂协同纳米铁降解多溴联苯醚的方法，其特征在于，纳米铁由NaBH4还原FeSO4.7H20制备得到，纳米铁的粒径为50~lOOnm，比表面积为30m2.g 1O
【文档编号】A62D3/37GK104027926SQ201410222003
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】梁大为, 杨雨寒, 徐伟伟, 彭思侃, 卢善富, 相艳 申请人:北京航空航天大学
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