文献综述
1、本课题研究的现状及发展趋势：
双酚A（bisphenolA），化学名为2,2-二（4-羟基苯基）丙烷（2,2-bis（4-hydroxyphenyl）propane）,分子式C15H16O2，相对分子质量为228.29。双酚A广泛用于聚碳酸酯塑料、环氧树脂、阻燃剂、食品包装以及木材、纺织品和兽皮的保鲜。大规模生产和广泛使用不可避免地导致BPA在水环境中无处不在。双酚A是最常见的环境激素之一，其对水体和人体都有很大伤害，会导致荷尔蒙失衡，影响人类生殖功能，增加乳腺癌、前列腺癌、哮喘病等疾病的产生。所以，现在急需一种高效快捷且绿色环保的双酚A降解方法。
通常去除双酚A的方法主要有生物法、物理法和化学法。生物法降解效果好，不会对环境造成二次污染，但是其菌种培育时间较长，反应过程较慢；物理法反应较快，但是极易造成二次污染，且花费成本较高；化学法是比较高效快捷的一种方法，也是应用最广泛的一种方法，特别是高级氧化法（AOPs），其拥有反应速率快，无二次污染，降解彻底等优点。过硫酸盐氧化法是一种类芬顿氧化法，过硫酸盐作为一种绿色的新兴氧化剂，因其在常温下为固体粉末，易于运输和贮存，且价格便宜拥有无法比拟的优势，过硫酸根离子（S2O82-）可产生硫酸根自由基（SO4-·），具有比一般氧化剂更强的氧化性，且比·OH更容易被活化和激发，它可将BPA氧化降解成许多小分子物质，从而消除对环境的污染。过硫酸盐可由紫外线，热，超声波，过渡金属离子，碱，碳质基材料，苯酚，葡萄糖和抗坏血酸激活。然而国内的过硫酸盐活化降解BPA一般采用加热激活，紫外光激活，超声激活等，其使用过渡金属离子活化的记载比较少，因为金属离子本身具有毒理性，在降解时会产生其他污染，不易去除。将过渡金属离子作为催化剂时，Mn2 /K2S2O8、Fe3 /K2S2O8和Fe3 /Mn2 /K2S2O8工艺中去除BPA的量分别为4.12%、3.34%和8.02%。而有许多非均相型铁氧体也被发现激活PMS生成活性物种比如MnFe2O4、CoFe2O4等，以CoFe2O4、CuFe2O4和Fe3O4为PMS活化剂对双酚A的去除率分别为91.93%、10.72%和1.41%。这些非均相型催化剂的降解效率明显高于均相型金属离子催化剂，而且可以循环使用，有着很好的发展前景。苏等人发现钴掺入磁铁矿形成CoFe2O4可以大大提高PMS活化，降解罗丹明B。此外，使用磁场可以容易地实现磁性CoFe2O4纳米颗粒的回收，为实际操作提供了有吸引力且成本低的方法。然而，钴浸出引起的二次环境污染限制了它们的实际应用。实际应用的关键是找到一种高效，绿色，低成本的非均相催化剂。锰是一种廉价，环保且天然丰富的过渡金属。它以多价态存在，在催化氧化过程中经历氧化还原电对。以前的研究已经认证了MnFe2O4纳米粒子可以用作PMS活化剂来降解有机污染物。铁酸锰一般由水热法或共沉淀法合成，由水热法合成的铁酸锰纳米颗粒分散均匀，有较理想的颗粒结构与磁性特性，其不需要任何模板及辅助剂，成本低且操作较为简单，但是需要在高温高压的反应釜中进行合成。因为缺少反应釜的条件，所以本文采用共沉淀法进行铁氧体的合成，加入氢氧化钠溶液作为沉淀剂，将金属离子沉淀出来。
双酚A可以由高效液相色谱仪（HPLC）和紫外-可见光谱仪（UV-vis）等进行检测，但是国标法为液相色谱法，也是更为广泛的一种方法。流动相可由甲醇和水按比例配成，也可以由乙腈和甲醇配成。前者较为经济，成本较低，但是使用时很容易产生气泡，影响液相色谱的使用，所以使用前要超声震荡30 min。后者价格较高，但是检测时不容易产生气泡，易于混合均匀，检测效果较好。本文采用高效液相色谱法进行检测，高效液相色谱仪为Agilent公司1100型，色谱柱为Agilent C18柱，检测波长为280 nm。流动相采用乙腈和甲醇9:1混合溶液，流速1 mL/min。
2、本课题研究的意义和价值：
过硫酸盐作为一种绿色高效的氧化剂，在化学降解BPA上具有很好的前景，在众多催化方法中，过渡金属离子的活化被认为是最有效和方便的方法。然而，在均相体系中使用过渡金属离子受到限制，因为大多数过渡金属离子对环境有害并且需要从处理过的流出物中分离。实际应用的关键是找到一种高效，绿色，低成本的非均相催化剂。锰是一种廉价，环保且天然丰富的过渡金属。它以多价态存在。以前的研究已经认证了铁酸锰（MnFe2O4）纳米粒子可以用作过硫酸盐活化剂来降解有机污染物。姚等人发现MnFe2O4纳米粒子对过硫酸盐具有较高的活性，在众多非均相型催化剂中，使BPA的降解顺序为CoFe2O4MnFe2O4CuFe2O4Fe3O4，将MnFe2O4纳米粒子负载在氧化石墨烯（GO）上可以大大提高催化性能。综合考虑活化性能、操作成本和毒性风险，MnFe2O4可能是最理想的过硫酸盐活化剂。而且，多壁碳纳米管（MWCNTs）作为一种和石墨烯类似的纳米材料，对过硫酸盐也表现出一定的活性。Lee等发现单壁或多壁碳纳米管可以催化过硫酸盐降解酚类化合物和某些药物。Duan等评估了不同纳米碳活化过硫酸盐降解酚类染料的性能，发现单壁碳纳米管、还原氧化石墨烯和介孔碳具有很好的活化性能，而纳米金刚石、富勒烯和石墨碳氮化物的活化性能较差。所以本论文将研究合成一种氧化石墨烯或多壁碳纳米管负载铁酸锰的催化剂，将其投入到过硫酸钾（K2S2O8）降解BPA体系中，便能活化过硫酸盐产生硫酸根自由基，氧化降解双酚A。
本文对铁酸锰的合成进行研究，自制出氧化石墨烯和多壁碳纳米管负载铁酸锰的纳米复合材料，研究了能让BPA降解的最佳条件，如pH、过硫酸盐投加量、时间等与降解效率之间的关系。同时比较了不同碳纳米材料与铁酸锰的协同作用，也就是将MnFe2O4-GO和MnFe2O4-MWCNTs的催化活性进行比较，选取更能催化过硫酸盐的催化剂对BPA进行进一步降解，即在铁氧体催化剂的基础上增加了超声的条件，探究是否可以达到更好的降解效果。期间采用高效液相色谱法（HPLC）对BPA进行检测，采用乙腈与甲醇的混合液作为流动相，在波长为280 nm时测得峰面积，利用不同浓度的BPA检测出各自峰面积绘制标准曲线，从而得出各次降解后的BPA的浓度，比较降解率。尖晶石铁氧体本身就是一种环境友好型催化剂，不仅能使降解过程变得更加高效，而且可以用磁铁吸出循环使用，不产生其他污染，同时制作铁酸锰的成本较为低廉，制作过程较为方便，所以是一种应用较为广泛的催化剂。而过硫酸钾是一种易于被活化，且氧化性能较好的一种氧化剂，加上易于储藏，价格低廉，所以该降解方法是一种很有前景的方法。
3、参考文献：
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