纖維負載炭黑金屬酞菁軸向配合物仿酶高效催化降解水體中有機污染物

夏 云, 呂汪洋, 陳文興, 李 楠

(浙江理工大學(xué)紡織纖維材料與加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室, 杭州 310018)

激素類微污染物在水體中的含量很少, 但對生物體及人類的生長、發(fā)育會產(chǎn)生了嚴(yán)重的傷害[1～3]. 傳統(tǒng)方法(如吸附法)只是將水體中微污染物從液相轉(zhuǎn)移到固相, 無法從根本上去除微污染物. 高級氧化法是近幾年研究和使用最多的方法, 向反應(yīng)體系中加入少量氧化劑[H2O2, 過硫酸氫鉀(PMS)等]產(chǎn)生的羥基自由基等活性物種會將微污染物徹底分解, 或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為可生物降解的化合物[4]. 但該方法存在活性物種對底物選擇氧化性差從而導(dǎo)致使用受限的問題.

本文采用穩(wěn)定性較好的十六氯鐵酞菁(FePcCl16)作為仿酶催化劑的活性中心, 通過重氮鹽改性成本低廉且比表面積較大的炭黑, 生成吡啶環(huán)修飾的炭黑(Py-CB), 并與FePcCl16軸向配位后生成FePcCl16-Py-CB. 將FePcCl16-Py-CB熱黏合到LMPET上, 形成纖維負載型仿酶催化劑FePcCl16-Py-CB@LMPET; 分析了該仿酶催化劑的結(jié)構(gòu)與形貌, 并考察了其催化性能和循環(huán)使用性能.

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

FePcCl16(自制); 炭黑(CB, 粒徑 30 nm)購自美國卡博特公司; 低熔點皮芯聚酯纖維(DMPET, 細度為2D, 皮層和芯層聚酯纖維的質(zhì)量百分比均為50%)購自Huvis 公司; 四氨基吡啶(4-AP, 分析純)、亞硝酸鈉(NaNO2, 分析純)、濃鹽酸(HCl, 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 37%)、氫氧化鈉(NaOH, 分析純)、丙酮(分析純)、四氫呋喃(THF, 分析純)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF, 分析純)、乙醇(Ethanol, 分析純)、異丙醇(IPA, 分析純)、對苯醌(p-BQ, 分析純)、二甲基亞砜(DMSO, 分析純)和雙氧水(H2O2, 質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%)均購自阿拉丁試劑有限公司; 5,5-二甲基-1-吡咯啉-氮-氧化……