本發(fā)明具體涉及一種有效降解水中氧化C₆₀的方法。

背景技術(shù)：

C₆₀是一種由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子（物質(zhì)一般不由原子構(gòu)成），形似足球，又名足球烯。其中人們對(duì)C₆₀研究最為深入，因?yàn)樗瞧渲蟹€(wěn)定性最高的一種。由于它的結(jié)構(gòu)特殊，并具有奇特的物理、化學(xué)性質(zhì)，C₆₀及其化合物的研究已成為當(dāng)前世界各國(guó)科學(xué)家研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。C₆₀在光照下很容易氧化成溶于水的氧化C₆₀溶液。Jovanovi?等報(bào)道高濃度的羧基化C₆₀對(duì)黑魚的細(xì)胞造成損傷。Yang等報(bào)道水溶液中的C₆₀不僅影響線粒體結(jié)構(gòu)，還破壞細(xì)胞內(nèi)膜。所以，找到有效去除水中C₆₀及其衍生物很重要。2009年Schreiner等唯一正式報(bào)道了白腐真菌對(duì)富勒醇C₆₀(OH)_19-27的生物降解。該研究的不足之處：白腐菌通過(guò)降解富勒烯合成自身脂類物質(zhì)及產(chǎn)生的CO₂很少，降解不完全，并且適用范圍小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種降解完全、環(huán)保的水中氧化C₆₀降解方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種有效降解水中氧化C₆₀的方法，該方法包括以下步驟：

（1）取200 mL污水，超聲30 ~ 60分鐘；所述污水中C₆₀氧化物的濃度為130 ~ 150 mg/L；

（2）調(diào)節(jié)污水pH值至4 ~ 6；

（3）向污水中加入1 ~ 2 mL MnSO₄溶液，攪拌均勻，再加入2 ~ 4 mL H₂O₂ 水溶液；所述MnSO₄溶液中MnSO₄的濃度為5ppm；所述H₂O₂ 水溶液的濃度為30 %；

（4）將步驟（3）中溶液放在紫外光λ = 185 nm的波長(zhǎng)條件下照射12小時(shí)至3天。

其中，步驟（2）中采用NaOH水溶液調(diào)節(jié)污水pH值；所述NaOH水溶液中NaOH的濃度為1mol/L。步驟（4）中照射時(shí)間為2天。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過(guò)紫外光結(jié)合氧化劑的方法產(chǎn)生可產(chǎn)生更多的?OH，顯著提高降解有機(jī)物分解速率降解，破壞氧化C₆₀的碳骨架。使用短波長(zhǎng) (λ = 185 nm) 使其降解更徹底，從而消除其對(duì)環(huán)境的毒性危害。另外，催化劑使用的硫酸錳，作為重要的微量元素肥料之一，可用作基肥，浸種、拌種、追肥以及葉面的噴灑，能促進(jìn)作物的生長(zhǎng)增加產(chǎn)量，所以對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生污染，避免了花費(fèi)額外人力物力進(jìn)行后續(xù)的處理，同時(shí)使用的氧化劑價(jià)格便宜，降解周期短。

附圖說(shuō)明

圖1為氧化C₆₀降解濃度隨時(shí)間的變化曲線；

圖2為氧化C₆₀降解去除率隨時(shí)間的變化曲線；

圖3為氧化C₆₀在不同降解時(shí)間的紫外吸光度。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

取200 mL含有濃度為140 mg/L的氧化C₆₀懸濁液，超聲30 min；用NaOH (1 mol/ L)調(diào)節(jié)溶液的pH = 4；先加入MnSO₄ (5 ppm，1 mL)，攪拌均勻，再加入4 mL H₂O₂水溶液（30%），將溶液放在紫外光λ= 185 nm波長(zhǎng)條件下照射，降解2天。在紫外光照射下，發(fā)現(xiàn)氧化C₆₀溶液由懸濁液變成水溶液，其粒徑尺寸變小。降解4小時(shí)后，樣品溶液變淺黃色，說(shuō)明C-C鍵被打開，碳骨架逐漸消失。2天后氧化C₆₀幾乎完全降解，溶液變澄清。

分別在降解0，1，4，8，12，16，20，24，48小時(shí)，取出降解的氧化C₆₀溶液，進(jìn)行TOC（總有機(jī)碳）測(cè)試和紫外吸光度測(cè)試。

如圖1所示，在降解8小時(shí)，O-C₆₀由初始濃度12.9 ppm減少到2.3 ppm，說(shuō)明O-C₆₀的碳骨架被打開，部分被氧化成CO₂。在降解時(shí)間8小時(shí)到16小時(shí)之間，樣品濃度變化不大，說(shuō)明有些大分子化合物被降解成小分子化合物。16小時(shí)以后，樣品濃度逐漸減少，從2.3 ppm減少到0.4 ppm。水中的O-C₆₀在降解2天后幾乎為0。從圖2可以看出，O-C₆₀在降解2天后的去除率為96.9 %。說(shuō)明利用紫外光和錳離子可有效去除水中的O-C₆₀。

O-C₆₀在300 nm有最大吸收峰。如圖3所示，從降解時(shí)間1小時(shí)到12小時(shí)，降解的氧化C₆₀溶液吸光度由0.16減少到0.15，降解樣品吸光度變化不大，最大吸收峰發(fā)生藍(lán)移，說(shuō)明在最初的12小時(shí)內(nèi)，O-C₆₀大分子被降解成小分子。降解12小時(shí)到兩天，氧化C₆₀溶液吸光度從0.15減少到0.03，說(shuō)明經(jīng)2天的降解，O-C₆₀碳骨架被打開，樣品幾乎完全降解成CO₂和H₂O。

實(shí)施例2

取200 mL含有濃度為150 mg/L的氧化C₆₀懸濁液，超聲60 min；用NaOH (1 mol/ L)調(diào)節(jié)溶液的pH = 6；先加入MnSO₄ (5 ppm，2mL)，攪拌均勻，再加入4 mL H₂O₂水溶液（30%），將溶液放在紫外光λ= 185 nm波長(zhǎng)條件下照射，降解2天。在紫外光照射下，發(fā)現(xiàn)氧化C₆₀溶液由懸濁液變成水溶液，其粒徑尺寸變小。隨著降解時(shí)間的延長(zhǎng)，溶液顏色由淺黃色變澄清。2天后氧化C₆₀幾乎完全降解，溶液變澄清。

實(shí)施例3

取200 mL含有濃度為130 mg/L的氧化C₆₀懸濁液，超聲30 min；用NaOH (1 mol/ L)調(diào)節(jié)溶液的pH = 4先加入MnSO₄ (5 ppm，1 mL)，攪拌均勻，再加入2mL H₂O₂水溶液（30%），將溶液放在紫外光λ= 185 nm波長(zhǎng)條件下照射，降解2天。在紫外光照射下，發(fā)現(xiàn)氧化C₆₀溶液由懸濁液變成水溶液，其粒徑尺寸變小。隨著降解時(shí)間的延長(zhǎng)，溶液顏色由淺黃色變澄清。2天后氧化C₆₀幾乎完全降解，溶液變澄清。