專利名稱：環(huán)境污染物十溴二苯醚的去除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有毒有害環(huán)境污染物十溴二苯醚的去除方法。
背景技術(shù)：
持久性有毒化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境污染問(wèn)題與臭氧層破壞和溫室效應(yīng)一樣并稱為21世紀(jì)影響人類生存與健康的三大環(huán)境問(wèn)題。有毒有害環(huán)境污染物十溴二苯醚被人體吸收后，導(dǎo)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(lái)的生存。因此，發(fā)達(dá)國(guó)家已逐步淘汰該產(chǎn)品，而開(kāi)發(fā)其他代替品。做為阻燃劑十溴二苯醚主要用于塑料，橡膠，酚醛樹(shù)酯等高分子材料中。人類吸收過(guò)多十溴二苯醚，其結(jié)果是十溴二苯醚被人體吸收后，導(dǎo)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。由于十溴二苯醚化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易處理。普通方法使用焚燒爐進(jìn)行高溫焚燒，十溴二苯醚不但不能被燃燒分解，反而會(huì)產(chǎn)生劇毒溴代二噁英類化合物。十溴二苯醚所引起污染問(wèn)題已經(jīng)引起國(guó)際環(huán)境保護(hù)組織、各國(guó)政府和民眾的高度關(guān)注。世界和中國(guó)都急需開(kāi)展十溴二苯醚的去除處理技術(shù)研究，尋找經(jīng)濟(jì)和實(shí)用方法盡快處理此類持久性有毒有害環(huán)境污染物，實(shí)現(xiàn)土壤和水等自然環(huán)境的修復(fù)。因此，研究它的去除化處理方法日漸緊迫，勢(shì)在必行。
目前為止，主要處理方法為(1)H.Thoma(Chemosphere，1987，16，p277-285；Chemosphere，1987，16，p297-307；Chemosphere，1989，19，p305-308；J. Anal.Appl.Pyrolysis，1989，16，p153-158)等人報(bào)道了高溫燃燒分解十溴二苯醚的方法。
(2)M.-Y.Ahn(Environ.Sci.Technol.，2006，40，215)等人報(bào)道了使用光照方法，分解十溴二苯醚。
由于十溴二苯醚化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，高溫焚燒時(shí)，不但不能被燃燒分解，反而會(huì)產(chǎn)生劇毒二噁英類化合物，另外Ahn等人報(bào)道光照分解十溴二苯醚的方法也存在致命弱點(diǎn)即脫溴效率低，成本高，而且不能完全脫溴，達(dá)不到完全脫溴去除的目的，無(wú)任何使用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種工藝簡(jiǎn)單，易于形成規(guī)模化的有毒有害環(huán)境污染物十溴二苯醚的去除方法。
本發(fā)明提出的十溴二苯醚的去除方法，其步驟如下將十溴二苯醚，金屬鋅粉，銨鹽和醇類溶劑在攪拌下加熱回流反應(yīng)。金屬鋅粉和銨鹽反應(yīng)生成氫氣。十溴二苯醚被體系內(nèi)生成的氫氣還原，生成脫溴化合物，例如一溴、二溴、三溴和四溴等。其中，金屬鋅粉使用量與十溴二苯醚的比為0.5-16.0倍(重量比)；銨鹽使用量與十溴二苯醚的比為0.5-20.0倍(重量比)。加熱；攪拌，反應(yīng)溫度為20℃~65℃，反應(yīng)時(shí)間8-20小時(shí)。
本發(fā)明中，醇類溶劑的與十溴二苯醚的用量比為50-600毫升/毫摩爾。所使用的銨鹽為氯化銨、碳酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨、硫酸銨、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、甲酸銨或乙酸銨等。所使用的醇類溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或乙二醇等。
本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，易于形成規(guī)?；a(chǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1100毫升的三頸瓶中，安裝溫度計(jì)，攪拌器，加入十溴二苯醚(1.0毫摩爾，0.959g)，金屬鋅粉(5mmol，0.33g)，氯化銨(10毫摩爾，0.53g)，甲醇(50毫升)，然后開(kāi)始攪拌加熱至65℃。在此溫度下再攪拌8小時(shí)。然后冷卻至室溫，蒸去甲醇，乙酸乙酯萃取可溶物，減壓濃縮。然后用GC/MS分析濃縮后的產(chǎn)物，十溴二苯醚的轉(zhuǎn)化率為100％。生成物的組成為一溴二苯醚(0.3％)，二溴二苯醚(16.1％)，三溴二苯醚(41.4％)，四溴二苯醚(42.2％)。
實(shí)施例2100毫升的三頸瓶中，安裝溫度計(jì)，攪拌器，加入十溴二苯醚(10毫摩爾，0.959g)，金屬鋅粉(10mmol，0.65g)，氯化銨(20毫摩爾，1.06g)，甲醇(100毫升)，然后開(kāi)始攪拌加熱至60℃。在此溫度下再攪拌10小時(shí)。然后冷卻至室溫，蒸去甲醇，乙酸乙酯萃取可溶物，減壓濃縮。然后用GC/MS分析濃縮后的產(chǎn)物，十溴二苯醚的轉(zhuǎn)化率為100％。生成物的組成為一溴二苯醚(1.3％)，二溴二苯醚(46.1％)，三溴二苯醚(31.4％)，四溴二苯醚(21.2％)。
實(shí)施例3100毫升的三頸瓶中，安裝溫度計(jì)，攪拌器，加入十溴二苯醚(10毫摩爾，0.959克)，金屬鋅粉(300mmol，16.5g)，氯化銨(400毫摩爾，21.2g)，乙醇(600毫升)，然后開(kāi)始攪拌加熱至65℃。在此溫度下再攪拌14小時(shí)。然后冷卻至室溫，蒸去乙醇，乙酸乙酯萃取可溶物，減壓濃縮。然后用GC/MS分析濃縮后的產(chǎn)物，十溴二苯醚的轉(zhuǎn)化率為100％。生成物的組成為一溴二苯醚(18.3％)，二溴二苯醚(55.9％)，三溴二苯醚(22.4％)，四溴二苯醚(3.5％)。
實(shí)施例4100毫升的三頸瓶中，安裝溫度計(jì)，攪拌器，加入十溴二苯醚(10毫摩爾，0.959克)，金屬鋅粉(10mmol，0.65g)，甲酸銨(20毫摩爾，1.18g)，丙醇(200毫升)，然后開(kāi)始攪拌加熱至50℃。在此溫度下再攪拌反應(yīng)10小時(shí)。然后冷卻至室溫，蒸去丙醇，乙酸乙酯萃取可溶物，減壓濃縮。然后用然后用GC/MS分析濃縮后的產(chǎn)物，十溴二苯醚的轉(zhuǎn)化率為100％。生成物的組成為一溴二苯醚(4.3％)，二溴二苯醚(49.3％)，三溴二苯醚(34.4％)，四溴二苯醚(12.0％)。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)境污染物十溴二苯醚的去除方法，其特征在于具體步驟為將十溴二苯醚、金屬鋅粉、銨鹽和醇類溶劑在攪拌下加熱回流反應(yīng)；金屬鋅粉和銨鹽反應(yīng)，生成氫氣，十溴二苯醚被體系內(nèi)生成的氫氣還原，生成脫溴化合物；其回流反應(yīng)溫度為20℃~65℃，反應(yīng)時(shí)間8-20小時(shí)，金屬鋅粉與十溴二苯醚的重量比為0.3-16.0，銨鹽與十溴二苯醚的重要比為0.5-20.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境污染物十溴二苯醚的去除方法，其特征在于所述醇類溶劑和十溴二苯醚用量比為100-600毫升/毫摩爾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境污染物十溴二苯醚的去除方法，其特征在于所使用的銨鹽為氯化銨、碳酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨、硫酸銨、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、甲酸銨或乙酸銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境污染物十溴二苯醚的去除方法，其特征在于所使用的醇類溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或乙二醇。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體為有毒有害環(huán)境污染物十溴二苯醚的去除方法。該方法是將十溴二苯醚，金屬鋅粉，銨鹽和醇類溶劑在攪拌下加熱到65℃回流。金屬鋅粉和銨鹽反應(yīng)，生成氫氣。十溴二苯醚被體系內(nèi)生成的氫氣還原，生成相應(yīng)脫溴化合物，例如一溴，二溴，三溴和四溴二苯醚。這些溴代二苯醚本身是重要的化工原料，能夠被再利用。本方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，易于規(guī)?；I(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明把有毒有害十溴二苯醚去除變成有用的重要化工原料，變廢為寶。既保護(hù)了我們賴以生存的自然環(huán)境，又實(shí)現(xiàn)了自然資源的再生利用，為一種綠色化學(xué)方法。
文檔編號(hào)A62D3/00GK1923318SQ20061003092
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月7日
發(fā)明者劉國(guó)斌, 楊彬, 李妙葵, 高翔 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)