專利名稱：有毒有害環(huán)境污染物四溴雙酚a的去除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境修復技術(shù)領(lǐng)域，具體為有毒有害環(huán)境污染物四溴雙酚A的去除方法。
背景技術(shù)：
持久性有毒化學物質(zhì)的環(huán)境污染問題與臭氧層破壞和溫室效應一樣并稱為21世紀影響人類生存與健康的三大環(huán)境問題。無論是斯德哥爾摩公約中確定的12類持久性有機污染物，還是美國EPA確定的12類持久性生物積累性及有毒化學物質(zhì)，以及環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的研究都與持久性有毒化學污染物有關(guān)。有毒有害環(huán)境污染物四溴雙酚A被人體吸收后，導致男性精子活力下降，女性卵子異變，其結(jié)果是人類生殖能力下降，直接影響到人類的生殖繁衍和將來的生存。因此，發(fā)達國家已逐步淘汰該產(chǎn)品，而開發(fā)其他代替品。做為阻燃劑四溴雙酚A主要用于塑料，橡膠，酚醛樹酯等高分子材料中(例如家庭用餐具)。近年，有關(guān)研究證明，通過使用酚醛樹酯家庭用餐具，人類吸收過多四溴雙酚A。其結(jié)果是四溴雙酚A被人體吸收后，導致男性精子活力下降，女性卵子異變，其結(jié)果是人類生殖能力下降，直接影響到人類的生存。由于四溴雙酚A化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易處理。普通方法使用焚燒爐進行高溫焚燒，四溴雙酚A不但不能被燃燒分解，反而會產(chǎn)生劇毒二噁英類化合物。四溴雙酚A所引起的污染問題已經(jīng)引起國際環(huán)境保護組織、各國政府和民眾的高度關(guān)注。世界和中國都急需開展四溴雙酚A的去除處理技術(shù)研究，尋找經(jīng)濟和實用方法盡快處理此類持久性有毒有害環(huán)境污染物，實現(xiàn)土壤和水等自然環(huán)境的修復。因此，研究它的去除化處理方法日漸緊迫，是在必行。
目前為止，主要處理方法為(1)R.Dumler(Chemosphere，1989，19，2023)；J.Thies(Chemosphere，1990，20，1921)；R.Luijk(Chemosphere，1992，25，361)；M.Riess(Chemosphere，2000，40，937)；H.Wichmann(Chemosphere，2002，47，349)等人報道了高溫焚燒四溴雙酚A的方法。
(2)F.Barontini等人(Ind.Eng.Chem.Res.，2004，43，1952)報道了高溫熱分解四溴雙酚A的方法。
由于四溴雙酚A化學性質(zhì)非常穩(wěn)定，高溫焚燒時，不但不能被燃燒分解，反而會產(chǎn)生劇毒二噁英類化合物，因此Dumler等人的方法存在致命弱點。Barontini等人的方法，在高溫(650℃)分解四溴雙酚A，需要高溫而且不能完全脫溴，達不到完全脫溴去除目的，無任何使用價值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種工藝簡單，易于形成規(guī)?；挠卸居泻λ匿咫p酚A的去除方法。
本發(fā)明提出的四溴雙酚A的去除方法，其步驟如下在攪拌和加熱下，將堿水溶液直接滴加到四溴雙酚A，Ni-Al合金和水的混合溶液中。Ni-Al合金使用量是四溴雙酚A的1.0-50.0倍(重量比)；控制反應溫度為20℃~100℃。滴加完畢后，繼續(xù)攪拌3-6小時。
本發(fā)明中，所使用的堿水溶液為氫氧化鈉，氫氧化鉀，氫氧化鈣，氫氧化鋰，氫氧化銫，氫氧化鋇水溶液等之一種或幾種。
上述方法中，滴加的堿水溶液濃度一般可為0.2-20wt％，滴加量為前述混合溶液體積的40-150％，滴加時間為30-80分鐘。
本發(fā)明中，攪拌反應結(jié)束后，冷卻至室溫，過濾，除去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮。用高壓液相色譜分析濃縮后的產(chǎn)物，其組成為雙酚A，原四溴雙酚A被完全轉(zhuǎn)化。
本發(fā)明中，由Ni-Al合金和堿反應，生成氫氣，四溴雙酚A被生成的氫氣還原，生成無毒無害的雙酚A。本發(fā)明把有毒有害四溴雙酚A去除變成有用的重要化工原料雙酚A，變廢為寶。既保護了我們賴以生存的自然環(huán)境，又實現(xiàn)了自然資源的再生利用，為一種綠色化學方法。
本發(fā)明方法工藝簡單，易于形成規(guī)模化生產(chǎn)，具有廣泛的應用前景。
具體實驗方式實施例1500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計，攪拌器，加入四溴雙酚A(10毫摩爾，624毫克)，Ni-Al合金(10g)，水(100毫升)，然后開始攪拌加熱至90℃。用1小時滴加1％氫氧化鈉水溶液(100毫升)。控制反應溫度為90℃-100℃。1％氫氧化鈉水溶液滴加結(jié)束后，在此溫度下再攪拌5小時。然后冷卻至室溫，過濾，濾去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮。然后用高壓液相色普分析濃縮后的產(chǎn)物，四溴雙酚A的轉(zhuǎn)化率為100％。
實施例2500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計，攪拌器，四溴雙酚A(10毫摩爾，624毫克)，Ni-Al合金(10g)，水(120毫升)，然后開始攪拌加熱至90℃。用1小時滴加1％氫氧化鉀水溶液(120毫升)?？刂品磻獪囟葹?0℃-100℃。1％氫氧化鉀水溶液滴加結(jié)束后，在此溫度下再攪拌6小時。然后冷卻至室溫，過濾，濾去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮。然后用高壓液相色普分析濃縮后的產(chǎn)物，四溴雙酚A的轉(zhuǎn)化率為100％。
實施例3500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計，攪拌器，加入四溴雙酚A(10毫摩爾，624毫克)，Ni-Al合金(10g)，水(140毫升)，然后開始攪拌加熱至90℃。用1小時滴加1％氫氧化鈣水溶液(140毫升)?？刂品磻獪囟葹?0℃-100℃。1％氫氧化鈣水溶液滴加結(jié)束后，在此溫度下再攪拌6小時。然后冷卻至室溫，過濾，濾去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮。然后用高壓液相色普分析濃縮后的產(chǎn)物，四溴雙酚A的轉(zhuǎn)化率為100％。
實施例4500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計，攪拌器，加入四溴雙酚A(10毫摩爾，624毫克)，Ni-Al合金(5g)，水(130毫升)，然后開始攪拌加熱至90℃。用1小時滴加0.2％氫氧化鈉水溶液(130毫升)。控制反應溫度為90℃-70℃。1％氫氧化鉀水溶液滴加結(jié)束后，在此溫度下再攪拌6小時。然后冷卻至室溫，過濾，濾去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮。然后用高壓液相色普分析濃縮后的產(chǎn)物，四溴雙酚A的轉(zhuǎn)化率為100％。
權(quán)利要求
1.一種有毒有害環(huán)境污染物四溴雙酚A的去除方法，其特征為在攪拌和加熱下，將堿水溶液直接滴加到四溴雙酚A，Ni-Al合金和水的混合溶液中；Ni-Al合金使用量為四溴雙酚A重量的1.0-50.0倍，控制反應溫度為20℃~100℃；滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌3-6小時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所使用的堿水溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋰、氫氧化銫、氫氧化鋇水溶液中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于滴加的堿水溶液濃度為0.2-40wt％，滴加量為所述混合溶液體積的40-150％，滴加時間為30-80分鐘攪拌反應結(jié)束后，冷卻至室溫，過濾，除去不溶物，水溶液用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮。
全文摘要
本發(fā)明屬環(huán)境修復技術(shù)領(lǐng)域，具體為有毒有害環(huán)境污染物四溴雙酚A的去除方法。該方法是在攪拌和加熱90℃下，將堿水溶液直接滴加到—四溴雙酚A，Ni－Al合金和水溶液中。由于Ni－Al合金和堿水溶液反應，生成氫氣。四溴雙酚A被體系內(nèi)生成的氫氣還原，生成脫溴化合物雙酚A。雙酚A本身是重要的化工原料，能夠被再利用。同時，作為燃料，也能被完全燃燒，不會產(chǎn)生任何有毒遇害氣體和其他產(chǎn)物，僅僅產(chǎn)生二氧化碳和水。本方法工藝簡單，操作方便，易于規(guī)?；I(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明把有毒有害四溴雙酚A去除變成有用的重要化工原料，變廢為寶。既保護了我們賴以生存的自然環(huán)境，又實現(xiàn)了自然資源的再生利用，為一種綠色化學方法。
文檔編號C07C37/00GK1792478SQ20051011106
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者劉國斌, 戴鷺, 李妙葵, 高翔 申請人:復旦大學