CN109851032A - 一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法 - Google Patents
一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109851032A CN109851032A CN201910184739.5A CN201910184739A CN109851032A CN 109851032 A CN109851032 A CN 109851032A CN 201910184739 A CN201910184739 A CN 201910184739A CN 109851032 A CN109851032 A CN 109851032A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- schiff bases
- complex
- solution
- copper complex
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002262 Schiff base Substances 0.000 title claims abstract description 119
- -1 schiff bases copper complex Chemical class 0.000 title claims abstract description 87
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- XEFQLINVKFYRCS-UHFFFAOYSA-N Triclosan Chemical compound OC1=CC(Cl)=CC=C1OC1=CC=C(Cl)C=C1Cl XEFQLINVKFYRCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 229960003500 triclosan Drugs 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 66
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 7
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000002761 deinking Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 60
- 150000004753 Schiff bases Chemical class 0.000 claims description 38
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 claims description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- IHFRMUGEILMHNU-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-5-nitrobenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1C=O IHFRMUGEILMHNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 150000004699 copper complex Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 12
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 10
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 9
- MPTQRFCYZCXJFQ-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride dihydrate Chemical compound O.O.[Cl-].[Cl-].[Cu+2] MPTQRFCYZCXJFQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- NFCPRRWCTNLGSN-UHFFFAOYSA-N 2-n-phenylbenzene-1,2-diamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1NC1=CC=CC=C1 NFCPRRWCTNLGSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 claims description 6
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 5
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 5
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims description 3
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 11
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 5
- JPXMTWWFLBLUCD-UHFFFAOYSA-N nitro blue tetrazolium(2+) Chemical compound COC1=CC(C=2C=C(OC)C(=CC=2)[N+]=2N(N=C(N=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)[N+]([O-])=O)=CC=C1[N+]1=NC(C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 JPXMTWWFLBLUCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 235000020256 human milk Nutrition 0.000 description 3
- 210000004251 human milk Anatomy 0.000 description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HFZWRUODUSTPEG-UHFFFAOYSA-N 2,4-dichlorophenol Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C=C1Cl HFZWRUODUSTPEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N quinoxaline Chemical group N1=CC=NC2=CC=CC=C21 XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 2
- XOAAWQZATWQOTB-UHFFFAOYSA-N taurine Chemical compound NCCS(O)(=O)=O XOAAWQZATWQOTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- JHZOXYGFQMROFJ-UHFFFAOYSA-N 3,5-dibromo-2-hydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=C(Br)C=C(Br)C=C1C=O JHZOXYGFQMROFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N Adamantane Natural products C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100165798 Arabidopsis thaliana CYP86A1 gene Proteins 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 229910002480 Cu-O Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001494246 Daphnia magna Species 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241001327682 Oncorhynchus mykiss irideus Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000283311 Tursiops truncatus Species 0.000 description 1
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 description 1
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007059 acute toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000403 acute toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000009303 advanced oxidation process reaction Methods 0.000 description 1
- 208000025731 alcohol-related neurodevelopmental disease Diseases 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- OBESRABRARNZJB-UHFFFAOYSA-N aminomethanesulfonic acid Chemical compound NCS(O)(=O)=O OBESRABRARNZJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000020244 animal milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 229960004217 benzyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007665 chronic toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000160 chronic toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- RGLYKWWBQGJZGM-ISLYRVAYSA-N diethylstilbestrol Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(/CC)=C(\CC)C1=CC=C(O)C=C1 RGLYKWWBQGJZGM-ISLYRVAYSA-N 0.000 description 1
- 229960000452 diethylstilbestrol Drugs 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001941 electron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000507 endocrine disrupting Toxicity 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 229940031098 ethanolamine Drugs 0.000 description 1
- 201000007794 fetal alcohol syndrome Diseases 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- SYJRVVFAAIUVDH-UHFFFAOYSA-N ipa isopropanol Chemical compound CC(C)O.CC(C)O SYJRVVFAAIUVDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 description 1
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 1
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229960003080 taurine Drugs 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法,属于有机废水的降解处理技术领域。本发明的技术方案要点为:在反应容器中依次加入pH=7.6的磷酸缓冲溶液、席夫碱铜配合物的二甲基甲酰胺溶液和三氯生废水溶液,再加入双氧水启动反应,实现在水相体系及近中性条件下通过席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生。本发明制得的席夫碱铜配合物可以在水相条件下实现TCS的氧化降解,而且氧化可以在近中性条件下发生,避免了Fenton反应需要在酸性条件下进行的难题,在含TCS等的废水处理中有良好的潜在应用价值。
Description
技术领域
本发明属于有机废水的降解处理技术领域,具体涉及一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法。
背景技术
三氯生(Triclosan,TCS)是一种广谱抗菌剂,属于典型的药品与个人护理品(Pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)类环境污染物,具有较强的疏水性和脂溶性,易于在生物体内富集。近年来,由于含TCS消费产品的大量生产和使用,TCS不断在环境介质、水生动物及母乳中检出,例如:Zhao等调查了长江、黄河、辽河、珠江、海河水域中TCS的分布情况,结果发现5条河流中表面水体TCS含量高达478ng·L-1,底泥中含量为1329ng·g-1。水生生物如丝状藻、淡水螺、虹鳟鱼、鲷鱼、大西洋宽吻海豚等体内亦有TCS检出。尤其值得关注的是,Allmyr等在瑞典孕妇血浆组织和母乳中检测到的TCS浓度分别为0.010-38ng·g-1和0.018-0.95ng·g-1。Dayan获取了加州和德州母乳库中62个样品,发现其中51个样品中TCS浓度达100-2100μg·kg-1(脂肪)。由于TCS的化学结构与OH-PBDE、PCBs、BPA、己烯雌酚等相类似,近年来人们对TCS的安全性提出质疑。2010年开始,美国环保局(EPA)和食品药品监督管理局(FDA)也证实TCS有类似于农药的作用。据研究报道,TCS对水生生物(如绿藻、鱼类、蝌蚪、大型蚤)、土壤生态***(如土壤脲酶和过氧化氢酶)、哺乳动物(如狗、大鼠、小鼠)和人体具有急性毒性、慢性毒性和内分泌干扰效应。因此,消除环境中的TCS是当前环境污染治理领域一个亟待解决的问题。
目前,处理TCS的方法主要有超声、光催化氧化、臭氧氧化、电化学氧化和酶降解等技术。然而,上述处理方法中有的因操作条件比较严格,有些因能耗高、处理费用高等而不能广泛应用。研究发现,席夫碱由于自身基团的功能性、中心离子的作用、成键效应和电子效应等因素,与过渡金属盐(Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+等)配位反应很容易生成席夫碱金属配合物。已经有很多学者对席夫碱金属配合物的催化活性进行了研究,向庆华等合成了铁、钴两种席夫碱配合物,结果发现这两种金属席夫碱配合物可以有效催化过氧化氢氧化苯酚;刘峥等以3,5-二溴水杨醛、乙醇胺、氨基甲磺酸、牛磺酸等原料合成了3种席夫碱铜配合物来模拟辣根过氧化物酶的催化功能,结果发现3种席夫碱铜配合物均可以催化过氧化氢氧化抗坏血酸;曹婷婷等以水杨醛、邻苯二胺等原料和铁的金属盐制备出了席夫碱铁-TiO2复合物催化剂,该催化剂在可见光的激发下可以活化分子氧对染料罗丹明B(RhB)及无色小分子2,4-二氯酚(2,4-DCP)、水杨醛(SA)均有很好的降解效果;冯辉霞等以壳聚糖/凹凸棒土复合树脂为载体,以水杨醛和天冬氨酸合成的席夫碱为配体,分别合成Co、Mn、Cu、Fe和Ni的席夫碱金属配合物及其负载型席夫碱金属配合物,结果表明Co-席夫碱配合物对苯乙烯的环氧化反应有良好的催化性能;刘晓等也发现Co-席夫碱配合物在碱性水溶液中可以高选择性地催化苯甲醇氧化生成苯甲醛。这些研究还存在催化效率不高、需要较高反应温度或可见光激发等问题,探索合成在水溶液中具有高催化效率的席夫碱金属配合物催化剂仍然是本领域的研究重点。
本发明合成了5-硝基水杨醛缩N-苯基邻苯二胺席夫碱(以下简称席夫碱)铜配合物,考察了其催化过氧化氢(H2O2)氧化降解水溶液体系中TCS的条件,并用元素分析、紫外光谱、红外光谱和X射线电子能谱(XPS)等表征方法证实了席夫碱及其铜配合物的结构,并对席夫碱铜配合物的用量、H2O2的用量和反应温度等因素进行了较为***的探索。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法,该席夫碱铜配合物作为催化剂用于催化H2O2氧化降解三氯生的反应中表现出良好的催化降解性能。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法,其特征在于具体过程为:在反应容器中依次加入pH=7.6的磷酸缓冲溶液、席夫碱铜配合物的二甲基甲酰胺溶液和三氯生废水溶液,再加入双氧水启动反应,实现在水相体系及近中性条件下通过席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生;
所述席夫碱铜配合物的具体制备过程为:
步骤S1:将5-硝基水杨醛溶于无水乙醇中并于60℃水浴加热得到溶液A,将N-苯基邻苯二胺溶于无水乙醇中得到溶液B,将溶液B加入到溶液A中,有红棕色的絮凝物产生,继续于60℃水浴中加热搅拌反应1h,反应结束后将反应液自然挥发冷却结晶形成红棕色固体,抽滤,将红棕色固体分别用无水乙醇和超纯水冲洗3次,再转移至真空干燥箱中于40℃干燥24h得到席夫碱;
步骤S2:将步骤S1得到的席夫碱溶于无水乙醇中得到分散液C,将二水合氯化铜溶于无水乙醇中得到溶液D,将溶液D加入分散液C中,分散液C变澄清,再置于65℃水浴中加热搅拌反应45min,反应结束后将反应液自然挥发冷却结晶形成晶体,抽滤,将晶体分别用无水乙醇和超纯水冲洗3次,再转移至真空干燥箱中于40℃干燥24h得到席夫碱铜配合物。
优选的,步骤S1中所述5-硝基水杨醛与N-苯基邻苯二胺的摩尔比为1:1,步骤S2中所述席夫碱与二水合氯化铜的摩尔比为1:1。
优选的,所述席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法,其特征在于具体步骤为:在反应容器中依次加入pH=7.6的磷酸缓冲溶液、席夫碱铜配合物的二甲基甲酰胺溶液和三氯生废水溶液,再加入双氧水启动反应,反应体系中三氯生的初始浓度为0.02mmol·L-1,席夫碱铜配合物的浓度为0.05mmol·L-1,H2O2的浓度为1.0mmol·L-1,在50℃、pH=7.6的条件下反应30min时三氯生的去除率为80.5%;
所述席夫碱铜配合物的具体制备步骤为:
步骤S1:将0.01mol 5-硝基水杨醛溶于60mL无水乙醇中并于60℃水浴加热得到溶液A,将0.01mol N-苯基邻苯二胺溶于60mL无水乙醇中得到溶液B,将溶液B加入到溶液A中,然后用30mL无水乙醇分3次冲洗溶液B并转移至溶液A中,有红棕色的絮凝物产生,继续于60℃水浴中加热搅拌反应1h,反应结束后将反应液自然挥发冷却结晶形成红棕色固体,抽滤,将红棕色固体分别用无水乙醇和超纯水冲洗3次,再转移至真空干燥箱中于40℃干燥24h得到席夫碱,产率为78.5%;
步骤S2:将0.002mol步骤S1得到的席夫碱加入到20mL无水乙醇中得到分散液C,将0.002mol二水合氯化铜溶于10mL无水乙醇中得到溶液D,将溶液D加入分散液C中,分散液C变澄清,再置于65℃水浴中加热搅拌反应45min,反应结束后将反应液自然挥发冷却结晶形成晶体,抽滤,将晶体分别用无水乙醇和超纯水冲洗3次,再转移至真空干燥箱中于40℃干燥24h得到席夫碱铜配合物,产率为52.2%。
优选的,所述席夫碱铜配合物Cu(II)-complex作为催化剂在H2O2存在条件下会生成Cu(III)-complex和Cu(I)-complex,在这个过程中有·OH生成,具体过程为:Cu(II)-complex催化H2O2分解产生·OH,与此同时会生成Cu(III)-complex,如反应式(1)所示;生成的Cu(III)-complex被H2O2还原为Cu(I)-complex,如反应式(2)所示;再次,Cu(I)-complex催化H2O2分解产生·OH,Cu(I)-complex被氧化生成Cu(II)-complex,如反应式(3)所示;最后,·OH进攻底物氧化降解三氯生TCS,如反应式(4)所示,
Cu(II)-complex+H2O2→Cu(III)-complex+·OH+OH- (1)
Cu(III)-complex+H2O2→Cu(I)-complex+O2+2H+ (2)
Cu(I)-complex+H2O2→Cu(II)-complex+·OH+OH- (3)
·OH+TCS→intermediates (4)。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本发明通过溶液合成法得到席夫碱及其铜配合物,经过元素分析、红外光谱和X射线电子能谱等表征方法证实了其结构,该席夫碱铜配合物作为催化剂应用于H2O2氧化降解TCS的反应中表现出良好的催化降解特性;
2、本发明在席夫碱铜配合物催化反应中,TCS的去除率随着席夫碱铜配合物用量的增加、H2O2的用量的增加及反应温度的升高而增大,当TCS初始浓度为0.02mmol·L-1,席夫碱铜配合物用量为0.05mmol·L-1,H2O2的浓度为1.0mmol·L-1,反应温度为50℃,pH=7.6,反应时间为30min时,TCS的去除率为80.5%,自由基抑制实验的结果表明·OH为主要反应活性物质;
3、本发明制得的席夫碱铜配合物可以在水相条件下实现TCS的氧化降解,而且氧化可以在近中性条件下发生,避免了Fenton反应需要在酸性条件下进行的难题,在含TCS等的废水处理中有良好的潜在应用价值。
附图说明
图1是5-硝基水杨醛缩N-苯基邻苯二胺席夫碱及其铜配合物的紫外光谱图;
图2中A-5-硝基水杨醛、B-5-硝基水杨醛缩N-苯基邻苯二胺席夫碱和C-5-硝基水杨醛缩N-苯基邻苯二胺席夫碱铜配合物的红外光谱图(KBr压片);
图3中A-5-硝基水杨醛缩N-苯基邻苯二胺席夫碱和5-硝基水杨醛缩N-苯基邻苯二胺席夫碱铜配合物及B-席夫碱铜配合物中元素Cu的X射线电子能谱图;
图4中A-席夫碱铜配合物用量、B-H2O2用量和C-反应温度对TCS去除率的影响;
图5是不同浓度异丙醇、叠氮化钠和硝基蓝四唑对TCS去除率的影响。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
1材料与方法
1.1试剂与仪器
5-硝基水杨醛、N-苯基邻苯二胺、无水乙醇、二水合氯化铜、30wt%双氧水均为分析纯(AR),TCS为色谱纯(HPLC)。
Aglient 1200高效液相色谱(美国Aglient公司);CHN-O-Rapid型元素分析仪(德国Heraeus公司);Cary 50紫外分光光度计(美国Varian公司);NEXUS 870红外光谱仪(KBr压片,美国Nicolet公司);PHI5000VersaProbe电子能谱仪(日本UlVAC-PHI公司);SGW X-4显微熔点仪(上海申光公司);HJ-3数显恒温磁力搅拌器(江苏金坛杰瑞尔公司)等。
1.2实验方法
1.2.1席夫碱的合成
称取1.670g(0.01mol)5-硝基水杨醛溶于60mL无水乙醇中,于60℃水浴加热得到溶液A;称取1.842g(0.01mol)N-苯基邻苯二胺溶于60mL无水乙醇得到溶液B;待两者都完全溶解时,把溶液B慢慢加入溶液A,然后用30mL无水乙醇分3次冲洗溶液B,用玻璃棒转移至溶液A,二者混合后很快有红棕色的絮凝物产生,继续于60℃水浴中加热搅拌反应1h,反应结束后将反应液转移至烧杯中,置于通风橱内自然挥发冷却结晶,经过一夜自然挥发有大量红棕色固体形成,抽滤,分别用无水乙醇和超纯水冲洗3次转移至真空干燥箱内于40℃干燥24h得到干燥后的席夫碱2.613g,产率为78.5%。
1.2.2席夫碱铜配合物的合成
称取上述合成的席夫碱0.666g(0.002mol)于250mL圆底烧瓶中,加20mL无水乙醇后置于水浴锅内加热搅拌得到溶液C;再称取0.342g(0.002mol)二水合氯化铜于50mL烧杯中,加10mL无水乙醇,用玻璃棒搅拌待氯化铜溶液完全溶解时得到溶液D,将溶液D加入溶液C中发现席夫碱溶液变澄清,再置于65℃水浴中加热搅拌反应45min,反应结束后将反应液转移至烧杯中,置于通风橱内自然挥发冷却结晶,经过一夜的自然挥发有晶体析出,抽滤,分别用无水乙醇和超纯水冲洗3次,转移至真空干燥箱内于40℃干燥24h得到席夫碱铜配合物0.582g,产率为52.2%。
1.2.3 TCS的催化降解
向50mL圆底烧瓶中依次加入pH=7.6的磷酸缓冲(PBS)溶液、一定浓度配合物的二甲基甲酰胺(DMF)溶液(保持最终反应体系中DMF的体积分数为0.5%)和一定浓度的TCS溶液,最后加入双氧水启动反应,反应结束后,取0.5mL样品用0.5mL亚硫酸钠溶液终止反应,用液相色谱测定TCS浓度变化。
探讨席夫碱铜配合物的用量(0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mmol/L)、H2O2的用量(0.1、0.3、0.5、0.7、1.0mmol·L-1)和反应温度(20、25、30、40、50℃)对TCS去除率的影响,并对反应活性物质进行了初步探索。
2结果与讨论
2.1席夫碱铜配合物的元素分析、红外光谱和X射线电子能谱分析
2.1.1席夫碱铜配合物的理化性质与元素组成
席夫碱及其铜配合物的物理化学性质如表1所示,得到的席夫碱和其铜配合物分别为橙黄色和深绿色晶体,测得的熔点分别为173.1℃和>320℃。从元素分析的结果可知,席夫碱及其铜配合物元素组成的实测值与理论值相符,表明席夫碱铜配合物的形成,分子式分别为C19H15N3O3和C19H17O4N3Cl4Cu。
表1 5-硝基水杨醛缩N-苯基邻苯二胺席夫碱及其铜配合物的物理化学性质
2.1.2席夫碱铜配合物的紫外-可见光谱分析
5-硝基水杨醛缩N-苯基邻苯二胺席夫碱及其铜配合物均可溶于DMF中,颜色分别为橙黄色和深绿色,如图1所示,席夫碱在波长300-800nm无紫外吸收,然而席夫碱铜配合物在370nm处有明显紫外吸收峰,结果表明席夫碱与铜离子形成了席夫碱铜配合物,有可能是因为铜离子向席夫碱发生了电子转移导致370nm吸收峰的出现(ARND V,HORST K.Ligand-to-ligand and intraligand charge transfer and their relation to chargetransfer interactions in organic zwitterions[J].Coordination ChemistryReviews,2007,251(3-4):577-583.)。
2.1.3席夫碱铜配合物的红外光谱分析
图2A中,波数1664.7cm-1处为5-硝基水杨醛结构中醛羰基C-O官能团的特征吸收峰;此峰在图2B中消失,反而在波数1615.3cm-1处出现了强的吸收峰,这是因为C-O与N-苯基邻苯二胺的NH2缩合成席夫碱后形成了C-N官能团,使吸收峰向短波数方向移动;图2C中,在波数518.4cm-1和599.5cm-1处分别出现了对应的Cu-O和Cu-N管能团吸收峰,说明N与O原子参与配位反应(REFAT MS,EL-SAYED MY,ADAM AMA.Cu(II),Co(II)and Ni(II)complexesof new schiff base ligand:synthesis,thermal and spectroscopiccharacterizations[J].Journal of Molecular Structure,2013,1038:62-72;ELSHERBINY AS,EL-GHAMRY HA.Synthesis,characterization,and catalytic activityof new Cu(II)complexes of schiff base:effective catalysts for decolorizationof Acid Red 37dye solution[J].International Journal of Chemical Kinetics,2015,47(3):162-172;DHANARAJ CJ,JOHNSON J.Synthesis,characterization,electrochemical and biological studies on some metal(II)schiff base complexescontaining quinoxaline moiety[J].Spectrochimica Acta Part A:Molecular andBiomolecular Spectroscopy,2014,118:624-631.)。因此,图2中各主要红外光谱吸收峰数值表明5-硝基水杨醛缩N-苯基邻苯二胺席夫碱及其铜配合物的形成。
2.1.4席夫碱铜配合物的X射线电子能谱(XPS)分析
图3A是席夫碱和席夫碱铜配合物的XPS谱图,由XPS电子结合能对照表可知,285.0eV峰为C1s,398.4eV峰为N1s,531.8eV峰为O1s。与席夫碱比较,席夫碱铜配合物中有Cu2p新峰出现,表明席夫碱铜配合物表面有Cu元素。图3B是元素Cu的单个元素峰,如图3所示,在931.7eV和952.2eV两个结合能处有峰,参考XPS电子结合能对照表可知,Cu元素分别以Cu-Cl(931.7eV)键合形式和Cu2p1(952.2eV)的形式存在,XPS的结果再次表明席夫碱与铜离子络合生成了席夫碱铜配合物。
2.2席夫碱铜配合物用量、H2O2用量和反应温度等反应条件对TCS去除率的影响
2.2.1席夫碱铜配合物用量对TCS去除率的影响
席夫碱铜配合物用量(0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mmol·L-1)对TCS去除率的影响如图4A所示,在TCS初始浓度为0.02mmol·L-1、H2O2用量为1.0mmol·L-1、反应温度为30℃、pH=7.6,反应时间30min条件下,随着席夫碱铜配合物用量的增加,TCS的去除率逐步增加,这是因为当降解底物TCS和氧化剂H2O2用量一定时,催化剂席夫碱铜配合物用量越多,氧化剂H2O2被催化的越多,所以降解底物TCS的去除率随之增加。当席夫碱铜配合物用量为0.05mmol·L-1时,TCS的去除率为64.4%。
2.2.2 H2O2用量对TCS去除率的影响
H2O2用量(0.1、0.3、0.5、0.7、1.0mmol·L-1)对TCS降解的影响如图4B所示,在TCS初始浓度为0.02mmol·L-1时,席夫碱铜配合物用量为0.05mmol·L-1,反应温度为30℃,pH=7.6,反应时间30min条件下,随着H2O2用量的增加,TCS的去除率逐步增加,这是因为当降解底物TCS和催化剂铜配合物用量一定时,氧化剂H2O2用量越多,H2O2本身被催化的越多,从而使降解底物TCS的去除率增加。当H2O2用量为1.0mmol·L-1时,TCS的去除率为64.4%。
2.2.3反应温度对TCS去除率的影响
反应温度(20、25、30、40、50℃)对TCS降解的影响如图4C所示,在TCS初始浓度为0.02mmol·L-1,席夫碱铜配合物用量为0.05mmol·L-1,H2O2用量为1.0mmol·L-1,pH=7.6,反应时间30min条件下,随着反应温度的增加,TCS的去除率逐步增加.原因有两方面:一是温度升高可以提升H2O2的利用率(PIGNATELLO JJ,OLIVEROS E,MACKAY A,Advancedoxidation processes for organic contaminant destruction based on the Fentonreaction and related chemistry[J].Critical Reviews in Environmental Scienceand Technology,2006,36(1):1-84.);二是温度升高可以增加反应物之间的活化分子数。当温度为50℃时,TCS的去除率为80.5%。
2.3反应活性物质的测定
异丙醇(2-propanol)、叠氮化钠(NaN3)和硝基蓝四唑(NBT)分别为羟基自由基(·OH)、单线态氧(1O2)和超氧阴离子(O2 -·)自由基常见的淬灭剂(KIM S,CHOI W.Kineticsand mechanisms of photocatalytic degradation of(CH3)nNH4-n +(0≤n≤4)inTiO2suspension:the role of OH radicals[J].Environmental Science&Technology,2002,36(9):2019-2025;XU AH,LI XX,XIONG H,et al.Efficient degradation oforganic pollutants in aqueous solution with bicarbonate-activated hydrogenperoxide[J].Chemosphere,2011,82(8):1190-1195.),本发明选用不同浓度的异丙醇、叠氮化钠和硝基蓝四唑研究它们对TCS去除率的影响,如图5A所示,异丙醇可以抑制TCS的去除,且随着异丙醇浓度的增加,抑制作用更明显。当异丙醇浓度为13.0mmol·L-1时,几乎完全抑制了TCS的降解。如图5B和5C所示,不同浓度的叠氮化钠和硝基蓝四唑对TCS的去除都无影响。这些实验结果均表明反应活性物质为·OH。
2.4反应机理
从以上实验及分析结果可见,本发明合成的席夫碱铜配合物催化过氧化氢的反应机理如下:席夫碱铜配合物Cu(II)-complex作为催化剂在H2O2存在条件下,会生成Cu(III)-complex和Cu(I)-complex,在这个过程中有·OH生成。具体可描述为:首先,Cu(II)-complex催化H2O2分解产生·OH,与此同时会生成Cu(III)-complex(反应式1);其次,生成的Cu(III)-complex被H2O2还原为Cu(I)-complex(反应式2);再次,Cu(I)-complex催化H2O2分解产生·OH,Cu(I)-complex被氧化生成Cu(II)-complex(反应式3);最后,·OH进攻底物氧化降解三氯生TCS(反应式4);
Cu(II)-complex+H2O2→Cu(III)-complex+·OH+OH- (1)
Cu(III)-complex+H2O2→Cu(I)-complex+O2+2H+ (2)
Cu(I)-complex+H2O2→Cu(II)-complex+·OH+OH- (3)
·OH+TCS→intermediates (4)。
3结论
(1)本发明通过溶液合成法得到席夫碱及其铜配合物,经过元素分析、红外光谱和X射线电子能谱等表征方法证实了其结构,该席夫碱铜配合物作为催化剂应用于H2O2氧化降解TCS的反应中表现出良好的催化降解特性;
(2)在席夫碱铜配合物催化反应中,TCS的去除率随着席夫碱铜配合物用量的增加、H2O2的用量的增加及反应温度的升高而增大,当TCS初始浓度为0.02mmol·L-1,席夫碱铜配合物用量为0.05mmol·L-1,H2O2的用量为1.0mmol·L-1,反应温度为50℃,pH=7.6,反应时间为30min时,TCS的去除率为80.5%,自由基抑制实验的结果表明·OH为主要反应活性物质;
(3)本发明制得的席夫碱铜配合物可以在水相条件下实现TCS的氧化降解,而且氧化反应可以在近中性条件下发生,避免了Fenton反应需要在酸性条件下进行的难题,在含TCS等的废水处理中有良好的潜在应用价值。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
Claims (4)
1.一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法,其特征在于具体过程为:在反应容器中依次加入pH=7.6的磷酸缓冲溶液、席夫碱铜配合物的二甲基甲酰胺溶液和三氯生废水溶液,再加入双氧水启动反应,实现在水相体系及近中性条件下通过席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生;
所述席夫碱铜配合物的具体制备过程为:
步骤S1:将5-硝基水杨醛溶于无水乙醇中并于60℃水浴加热得到溶液A,将N-苯基邻苯二胺溶于无水乙醇中得到溶液B,将溶液B加入到溶液A中,有红棕色的絮凝物产生,继续于60℃水浴中加热搅拌反应1h,反应结束后将反应液自然挥发冷却结晶形成红棕色固体,抽滤,将红棕色固体分别用无水乙醇和超纯水冲洗3次,再转移至真空干燥箱中于40℃干燥24h得到席夫碱;
步骤S2:将步骤S1得到的席夫碱溶于无水乙醇中得到分散液C,将二水合氯化铜溶于无水乙醇中得到溶液D,将溶液D加入分散液C中,分散液C变澄清,再置于65℃水浴中加热搅拌反应45min,反应结束后将反应液自然挥发冷却结晶形成晶体,抽滤,将晶体分别用无水乙醇和超纯水冲洗3次,再转移至真空干燥箱中于40℃干燥24h得到席夫碱铜配合物。
2.根据权利要求1所述的席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法,其特征在于:步骤S1中所述5-硝基水杨醛与N-苯基邻苯二胺的摩尔比为1:1,步骤S2中所述席夫碱与二水合氯化铜的摩尔比为1:1。
3.根据权利要求1所述的席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法,其特征在于:所述席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法,其特征在于具体步骤为:在反应容器中依次加入pH=7.6的磷酸缓冲溶液、席夫碱铜配合物的二甲基甲酰胺溶液和三氯生废水溶液,再加入双氧水启动反应,反应体系中三氯生的初始浓度为0.02mmol·L-1,席夫碱铜配合物的浓度为0.05mmol·L-1,H2O2的浓度为1.0mmol·L-1,在50℃、pH=7.6的条件下反应30min时三氯生的去除率为80.5%;
所述席夫碱铜配合物的具体制备步骤为:
步骤S1:将0.01mol 5-硝基水杨醛溶于60mL无水乙醇中并于60℃水浴加热得到溶液A,将0.01mol N-苯基邻苯二胺溶于60mL无水乙醇中得到溶液B,将溶液B加入到溶液A中,然后用30mL无水乙醇分3次冲洗溶液B并转移至溶液A中,有红棕色的絮凝物产生,继续于60℃水浴中加热搅拌反应1h,反应结束后将反应液自然挥发冷却结晶形成红棕色固体,抽滤,将红棕色固体分别用无水乙醇和超纯水冲洗3次,再转移至真空干燥箱中于40℃干燥24h得到席夫碱,产率为78.5%;
步骤S2:将0.002mol步骤S1得到的席夫碱加入到20mL无水乙醇中得到分散液C,将0.002mol二水合氯化铜溶于10mL无水乙醇中得到溶液D,将溶液D加入分散液C中,分散液C变澄清,再置于65℃水浴中加热搅拌反应45min,反应结束后将反应液自然挥发冷却结晶形成晶体,抽滤,将晶体分别用无水乙醇和超纯水冲洗3次,再转移至真空干燥箱中于40℃干燥24h得到席夫碱铜配合物,产率为52.2%。
4.根据权利要求1所述的席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法,其特征在于:所述席夫碱铜配合物Cu(II)-complex作为催化剂在H2O2存在条件下会生成Cu(III)-complex和Cu(I)-complex,在这个过程中有·OH生成,具体过程为:Cu(II)-complex催化H2O2分解产生·OH,与此同时会生成Cu(III)-complex,如反应式(1)所示;生成的Cu(III)-complex被H2O2还原为Cu(I)-complex,如反应式(2)所示;再次,Cu(I)-complex催化H2O2分解产生·OH,Cu(I)-complex被氧化生成Cu(II)-complex,如反应式(3)所示;最后,·OH进攻底物氧化降解三氯生TCS,如反应式(4)所示,
Cu(II)-complex+H2O2→Cu(III)-complex+·OH+OH- (1)
Cu(III)-complex+H2O2→Cu(I)-complex+O2+2H+ (2)
Cu(I)-complex+H2O2→Cu(II)-complex+·OH+OH- (3)
·OH+TCS→intermediates (4)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910184739.5A CN109851032B (zh) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910184739.5A CN109851032B (zh) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109851032A true CN109851032A (zh) | 2019-06-07 |
CN109851032B CN109851032B (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=66900509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910184739.5A Active CN109851032B (zh) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109851032B (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110156139A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-23 | 河南师范大学 | Cu(II)-席夫碱配合物催化过氧化氢氧化降解废水中酚类污染物的方法 |
CN110282695A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-27 | 上海应用技术大学 | 一种紫外/氯组合工艺去除水中苯脲类除草剂异丙隆的方法 |
CN113398995A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-17 | 西南林业大学 | 新型光催化剂1-(氨甲基)环己基乙酸缩水杨醛席夫碱-铜(ii)微晶的合成及应用 |
CN114011475A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-02-08 | 南京大学 | 一种氧空位可调的四氧化三铁/聚多巴胺/铜氧化物复合催化剂及其制备方法 |
CN114456279A (zh) * | 2022-02-08 | 2022-05-10 | 西南林业大学 | 壳聚糖缩羟基萘醛席夫碱和壳聚糖缩羟基萘醛席夫碱铜配合物的制备方法及其产品和应用 |
CN115415305A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-12-02 | 成都理工大学 | 一种土壤中氯代有机物的无害化处理方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103447092A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-18 | 东华理工大学 | 一种氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂及制备方法和应用 |
CN108212217A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-29 | 南京大学 | 一种降解氯酚类污染物的催化剂、制备方法和应用 |
-
2019
- 2019-03-12 CN CN201910184739.5A patent/CN109851032B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103447092A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-18 | 东华理工大学 | 一种氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂及制备方法和应用 |
CN108212217A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-29 | 南京大学 | 一种降解氯酚类污染物的催化剂、制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘峥 等: "3,5-二溴水杨醛缩乙醇胺席夫碱铜(Ⅱ)配合物的制备及其仿酶催化活性研究", 《化学与生物工程》 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110156139A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-23 | 河南师范大学 | Cu(II)-席夫碱配合物催化过氧化氢氧化降解废水中酚类污染物的方法 |
CN110282695A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-27 | 上海应用技术大学 | 一种紫外/氯组合工艺去除水中苯脲类除草剂异丙隆的方法 |
CN113398995A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-17 | 西南林业大学 | 新型光催化剂1-(氨甲基)环己基乙酸缩水杨醛席夫碱-铜(ii)微晶的合成及应用 |
CN113398995B (zh) * | 2021-06-03 | 2023-08-15 | 西南林业大学 | 光催化剂1-(氨甲基)环己基乙酸缩水杨醛席夫碱-铜(ii)微晶的合成及应用 |
CN114011475A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-02-08 | 南京大学 | 一种氧空位可调的四氧化三铁/聚多巴胺/铜氧化物复合催化剂及其制备方法 |
CN114456279A (zh) * | 2022-02-08 | 2022-05-10 | 西南林业大学 | 壳聚糖缩羟基萘醛席夫碱和壳聚糖缩羟基萘醛席夫碱铜配合物的制备方法及其产品和应用 |
CN115415305A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-12-02 | 成都理工大学 | 一种土壤中氯代有机物的无害化处理方法 |
CN115415305B (zh) * | 2022-08-30 | 2023-10-13 | 成都理工大学 | 一种土壤中氯代有机物的无害化处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109851032B (zh) | 2021-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109851032A (zh) | 一种席夫碱铜配合物催化过氧化氢氧化降解三氯生的方法 | |
Yi et al. | Singlet oxygen triggered by superoxide radicals in a molybdenum cocatalytic Fenton reaction with enhanced REDOX activity in the environment | |
Du et al. | Degradation of ofloxacin with heterogeneous photo-Fenton catalyzed by biogenic Fe-Mn oxides | |
Kakavandi et al. | Photocatalytic activation of peroxydisulfate by magnetic Fe3O4@ SiO2@ TiO2/rGO core–shell towards degradation and mineralization of metronidazole | |
Yang et al. | Comparative study of glyphosate removal on goethite and magnetite: adsorption and photo-degradation | |
Zeng et al. | Study on heterogeneous photocatalytic ozonation degradation of ciprofloxacin by TiO2/carbon dots: kinetic, mechanism and pathway investigation | |
Wu et al. | One silver (I)/tetraphosphine coordination polymer showing good catalytic performance in the photodegradation of nitroaromatics in aqueous solution | |
Hou et al. | Reduced phosphomolybdate hybrids as efficient visible-light photocatalysts for Cr (VI) reduction | |
Bokare et al. | Chromate-induced activation of hydrogen peroxide for oxidative degradation of aqueous organic pollutants | |
Xu et al. | Efficiency and mechanism of atenolol decomposition in Co-FeOOH catalytic ozonation | |
Mei et al. | A novel Fenton-like system of Fe2O3 and NaHSO3 for Orange II degradation | |
Zhang et al. | UV/TiO2/periodate system for the degradation of organic pollutants–Kinetics, mechanisms and toxicity study | |
Nguyen et al. | Enhanced visible photocatalytic degradation of diclofen over N-doped TiO2 assisted with H2O2: A kinetic and pathway study | |
Yan et al. | Catalytic ozonation of iohexol with α-Fe0. 9Mn0. 1OOH in water: Efficiency, degradation mechanism and toxicity evaluation | |
Mrotek et al. | Improved degradation of etodolac in the presence of core-shell ZnFe2O4/SiO2/TiO2 magnetic photocatalyst | |
Wang et al. | Photodegradation of 2-mercaptobenzothiazole in the γ-Fe2O3/oxalate suspension under UVA light irradiation | |
Saratale et al. | Hydroxamic acid mediated heterogeneous Fenton-like catalysts for the efficient removal of Acid Red 88, textile wastewater and their phytotoxicity studies | |
Pandey et al. | Exploration of copper-cysteamine nanoparticles as an efficient heterogeneous Fenton-like catalyst for wastewater treatment | |
Wang et al. | Fe-Cu bimetal metal-organic framework for efficient decontamination via Fenton-like process: Synthesis, performance and mechanism | |
Yilmaz et al. | Synthesis and dichromate anion extraction ability of p-tert-butylcalix [4] arene diamide derivatives with different binding sites | |
Chen et al. | Hydrodynamic cavitation-enhanced photocatalytic activity of P-doped TiO2 for degradation of ciprofloxacin: Synergetic effect and mechanism | |
Liang et al. | Synergistic cocatalytic effect of MoO3 and creatinine on Cu–Fenton reactions for efficient decomposition of H2O2 | |
López-Muñoz et al. | Simultaneous photocatalytic reduction of silver and oxidation of cyanide from dicyanoargentate solutions | |
Anand et al. | Morphological and elemental tuning of BiOCl/BiVO4 heterostructure for uric acid electrochemical sensor and antibiotic photocatalytic degradation | |
Akbari et al. | Synthesis of ZnO@ VC for enhancement of synergic photocatalytic degradation of SMX: Toxicity assessment, kinetics and transformation pathway determination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |