本發(fā)明涉及一種降解有機染料的方法，特別是涉及一種催化降解有機染料及食品添加劑日落黃的方法。

背景技術(shù)：

近年來，我國食品結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變革，食用合成色素在食品工業(yè)中起的作用越發(fā)突出，每年食用合成色素的用量已增至800噸左右。然而，事實上，在巨大的經(jīng)濟利益的驅(qū)使下，食品中合成色素的超標、超范圍使用現(xiàn)象屢禁不止。食用類偶氮色素分子的芳香部分大都有萘環(huán)與偶氮鍵，它們是偶氮色素的顏色載體，偶氮色素由于化學性質(zhì)較活潑，在強還原劑作用下，R—N=N—R容易發(fā)生斷裂，萘環(huán)被還原成α—萘胺、β—萘胺，這兩種物質(zhì)具有致癌性。另外，在加工過程中，砷、鉛、銅、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物等化工產(chǎn)品會對食用合成色素造成不同程度的污染，也會對人體造成危害。

傳統(tǒng)的降解有機污染物方法，大多會對環(huán)境造成二次污染，且費用高，不適合繼續(xù)應用于降解新的有機污染物。而相較于其他處理有機污染物的方法，超聲波綠色環(huán)保、成本低，具有去除率高、降解速度快、反應時間短、操作簡便、設(shè)施簡單、適用范圍廣和占地面積小等優(yōu)點。超聲催化既能提高廢水的可生化性，也不需添加任何試劑，是一項潔凈且對要處理的溶液的物化性質(zhì)要求較低的安全技術(shù)。超聲在降解有機物時伴隨有殺菌消毒等功效，可降低消毒劑用量，既能單獨處理廢水，又可以和其他一種或多種水處理技術(shù)相結(jié)合，是一項具有廣泛的應用前景的環(huán)境友好型水處理技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種催化降解有機染料及食品添加劑日落黃的方法，本發(fā)明利用超聲波/CoWO₄聯(lián)用對日落黃模擬的廢水進行降解，通過超聲波/CoWO₄聯(lián)用降解技術(shù)，改變超聲功率、超聲時間和催化劑加入量來探究技術(shù)的可行性，通過研究表明該技術(shù)能應用到降解工業(yè)廢水方面。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種催化降解有機染料及食品添加劑日落黃的方法，所述方法利用超聲波/CoWO₄聯(lián)用對日落黃廢水進行超聲催化降解，其步驟如下：

在催化超聲降解過程，量取日落黃溶液至錐形瓶，加入CoWO₄納米級粉末，在避光處磁力攪拌使CoWO₄粒子充分分散并達到和日落黃之間吸附-脫附平衡；此外，采用HCl 和 NaOH溶液調(diào)節(jié)日落黃溶液的pH，設(shè)定范圍為3.0-11.0；攪拌后取、樣品，用離心機離心取得上層清液，做UV-vis光譜測定；剩余懸浮液放入可控制的超聲波中避光超聲后，再次取樣離心測其UV-vis光譜數(shù)據(jù)。

所述的一種催化降解有機染料及食品添加劑日落黃的方法，所述鎢酸鹽半導體材料CoWO₄ 催化超聲降解食品添加劑日落黃；超聲波/CoWO₄聯(lián)用；

包括以下步驟：

a.將納米半導體材料CoWO₄和有機染料日落黃混合放入容器中，在避光的條件下攪拌；

b.將裝有混合物的容器用鐵架臺夾好放入超聲裝置中。

所述的一種催化降解有機染料及食品添加劑日落黃的方法，所述避光磁力攪拌0-180分鐘;超聲時間為1-24小時;超聲功率為80-2000W;超聲溫度為10-50℃；溶液pH為1~13。

所述的一種催化降解有機染料及食品添加劑日落黃的方法，所述避光條件下超聲催化降解。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

1.本發(fā)明利用日落黃模擬工業(yè)廢水及生活廢水，通過超聲波/CoWO₄聯(lián)用降解技術(shù)，改變超聲功率、超聲時間和催化劑加入量來探究技術(shù)的可行性，通過研究表明該技術(shù)能應用到降解工業(yè)廢水方面。

2.本發(fā)明納米半導體材料催化超聲降解技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域特別是在水處理工程中的應用研究已成為熱點之一，利用此種技術(shù)解決污染問題將成為未來水污染治理發(fā)展的重要方向，它的發(fā)展和應用將會給廢水處理技術(shù)的發(fā)展開創(chuàng)新的領(lǐng)域，其所具有的巨大潛力已得到人們廣泛的認同。

3.納米半導體材料催化超聲降解廢水是一種新型的水處理技術(shù)，能將有機污染物徹底降解為CO₂、H₂O 以及其他無機鹽。隨著此種水處理技術(shù)的應用研究不斷深入開展，其必將在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。此應用技術(shù)配置造價低、制備工藝簡單、能耗少、有機污染物降解率高、降解過程中不產(chǎn)生二次污染、且催化劑可重復利用，適于大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為CoWO₄的XRD圖；

圖2 CoWO₄的不同放大倍數(shù)的SEM圖；

圖3不同實驗條件下的日落黃溶液的UV-vis光譜圖；

圖4 CoWO₄和SY的Zeta電位；

圖5 CoWO₄超聲催化降解日落黃的可重復利用性。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明催化降解有機染料日落黃，其鎢酸鹽半導體材料CoWO₄ 催化超聲降解食品添加劑日落黃。

本發(fā)明降解食品添加劑日落黃，其超聲波/CoWO₄聯(lián)用。

包括以下步驟：

一、將納米半導體材料CoWO₄和有機染料日落黃混合放入容器中，在避光的條件下攪拌；

二、將裝有混合物的容器用鐵架臺夾好放入超聲裝置中。

超聲波/CoWO₄聯(lián)用降解日落黃，其避光磁力攪拌0-180分鐘；超聲時間為1-24小時。

超聲波/CoWO₄聯(lián)用降解日落黃，其超聲功率為80-2000W；超聲溫度為10-50℃；溶液pH為1~13；在避光條件下超聲催化降解。

利用超聲波/CoWO₄聯(lián)用技術(shù)對日落黃模擬的廢水進行超聲催化降解的步驟：

在每次催化超聲降解實驗過程中，量取80 ml一定濃度的日落黃溶液（10-50 mg/L）至150 ml錐形瓶，加入CoWO₄（1.0-3.0 g/L）納米級粉末，在避光處磁力攪拌30 min使CoWO₄粒子充分分散并達到和日落黃之間吸附-脫附平衡。此外，采用1 mol·L -1的HCl 和 NaOH溶液調(diào)節(jié)日落黃溶液的pH，設(shè)定范圍為3.0-11.0。攪拌后取約10 mL樣品，用離心機離心取得上層清液，做UV-vis光譜測定。剩余懸浮液放入可控制的超聲波（變量輸出功率為80-200 w，固定頻率為40 kHz）中避光超聲一定時間（20-120 min）后，再次取樣離心測其UV-vis光譜數(shù)據(jù)。

實施例1:

日落黃溶液的最大吸收峰在480 nm處，此峰為偶氮和苯環(huán)共軛結(jié)構(gòu)的吸收峰。當加入CoWO₄時，日落黃溶液在480nm處的最大吸收峰略有下降，這可能是由于CoWO₄對日落黃具有較弱的吸附性。當超聲照射單獨作用于日落黃溶液時，日落黃溶液在480 nm處的最大吸收峰有明顯下降，表明在超聲照射下日落黃有所降解。而當在CoWO₄和超聲輻射共同作用于日落黃溶液時，在480nm處的最大吸收峰下降程度最為顯著，表明大部分的日落黃已被催化超聲降解。因此，該技術(shù)降解效果很好。

實施例2:

CoWO₄的加入量為2.0 g/L對日落黃的降解率的實驗，超聲照射時間為120 min，日落黃的濃度為30mg/L，溶液的pH為7，超聲裝置的功率為200 w，降解率達到百分之85.84。