[發明專利]17β-雌二醇分子印跡TiO2納米管及其制備方法

無效

• 申請號: 201110438847.4
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102553534A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王大偉;李軼;張文龍;羅小勇
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;B01J31/06;C02F1/28;C02F1/30;C02F101/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種光催化納米管，尤其是涉及一種17β-雌二醇分子印跡TiO₂納米管及其制備方法。

背景技術

隨著人口的增加、工農業生產的發展及水環境污染程度的日趨嚴重，許多地區的可用水資源相繼出現了危機，嚴重制約了社會、經濟的發展。污水回用是解決水資源危機的重要的、不可或缺的措施，也是一條成本低、見效快的有效途徑。污水回用不但可以緩解水資源短缺問題，同時還可以減少污染排放，對改善水環境質量也具有重要的意義。近年來，各種新興污染物在回用污水中被不斷檢出，給污水回用帶來了一定的風險。其中一種稱之為雌激素的新興污染物正引起廣泛的關注。雌激素是指干擾生物體內維持自身穩定性、調節生殖發育和其他行為的荷爾蒙的產生、代謝、結合、交互作用和排泄的外源性物質。這些物質可導致動物和人類的內分泌系統、免疫系統、神經系統出現各種各樣的異常現象，引起生物體生殖能力下降以及后代的健康與成活率下降等問題。因此，雌激素污染問題已引起了全世界的廣泛關注。我國很多區域均受到內分泌干擾物不同程度的污染,?并對水域周圍的食物鏈系統內的動物產生不良影響。然而傳統處理手段對此類污染物質的去除并沒有太大效果，如何去除這種物質就成為一個迫切需要解決的問題。雌激素的種類較多，其中雌二醇作為一種廣泛存在于污水處理中且雌激素活性活性高的雌激素而引起學界的廣泛關注。

目前，利用TiO₂作為光催化材料來去除水中的內分泌干擾物的研究越來越多。研究發現TiO₂有無毒無害，對環境友好且便宜等特點，在水體的凈化處理中都有巨大潛力。但是這種材料也有一些缺點限制它的廣泛應用，其中一個缺點便是反應物必須吸附在TiO₂表面才能發生催化反應，然而在城市污水廠的二級出水中，低濃度的雌激素往往是伴隨著其它高濃度的污染物質出現的，這時候利用TiO₂對污染物進行光降解將變得毫無目的性，即TiO₂在進行吸附時并不能將目標污染物和其他污染物進行區分，這會大大降低其對目標污染物的去除效果，而這也大大影響了它作為一種新型催化材料的使用范圍。所以針對TiO₂在對雌激素的高效吸附和選擇性降解的改進引起了越來越多學者的關注。

發明內容

本發明的目的在于對普通的TiO₂材料作出改進，使之能提高對雌二醇的去除效果。

提供一種17β-雌二醇分子印跡的TiO₂納米管及其制備方法，分子印跡的目的在于選擇性的吸附，分子印跡的TiO_2-能夠選擇性的吸附并降解，該種材料即能選擇性的吸附17β-雌二醇并將其降解。

一種17β-雌二醇分子印跡TiO₂納米管，其特征在于它是由兩端開孔的TiO₂納米管和分子印跡聚合物按質量比63：37組成，其中所述分子印跡聚合物的由甲基丙烯酸、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和偶氮二氰基戊酸按摩爾比124：123：1組成，此外在分子印跡聚合物上印跡有羰基功能官能團，功能單體甲基丙烯酸和模板分子17β-雌二醇的摩爾比為124：26。所述的17β-雌二醇分子印跡TiO₂納米管管徑為90nm，管長為600nm，孔隙率為0.54cm³/g，比表面積為300m²/g。

所述的17β-雌二醇分子印跡的TiO₂納米管的制備方法，其制備步驟如下：

（1）將鈦板用金相砂紙磨拋至表面無劃痕，然后放入蒸餾水用超聲清洗15min，丙酮中超聲清洗15min，再用蒸餾水超聲清洗15min，置于空氣中干燥；

（2）電化學實驗陽極為經上述處理后的鈦板，鎳板作陰極，電解液成分為氟化銨：草酸：水的質量比為1：3：200，陽極氧化在室溫下持續進行磁力攪拌，反應時間為60min，陽極電壓為20V；??????????????????????????

（3）經過步驟（2）反應得到的鈦板用蒸餾水清洗，置于空氣中干燥；

（4）將干燥后的鈦板放入管式電阻爐中在空氣中煅燒，煅燒溫度500℃，降溫速度2℃·min^-1-，煅燒時間90min，生成TiO₂納米管；