[發明專利]一種分子/離子印跡型復合光催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201310626767.0
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103657733A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 陳康敏;霍鵬偉;劉馨琳;閆永勝;潘建明;逯子揚;倪良
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J31/38
• 分類號: B01J31/38;A62D3/17;A62D101/26;A62D101/28
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技術領域

本發明涉及一種利用溶膠-凝膠-光引發聚合修飾-配合預組裝-表面分子印跡的方法制備鑭-土霉素模板分子的表面分子/離子型印跡修飾復合光催化劑的方法，尤其涉及一種分子/離子印跡型復合光催化劑的制備方法，屬功能化環境友好材料制備技術領域。

背景技術

近年來，在養殖業中大量使用抗生素作為動物的醫藥和食物添加劑，用來控制疾病的產生和縮短動物的生長周期，這種現象越來越普遍。如四環素類抗生素，主要包括土霉素、四環素、金霉素、強力霉素，作為一類廣譜性的抗菌素已廣泛應用于動物醫藥和水產業，比如土霉素在動物醫藥中的廣泛應用。然而，過度使用和不合理使用抗生素則會造成在其環境中的殘留，抗生素藥物的殘留能夠造成環境中的植物群落的威脅及干擾微生物群體等嚴重生態的破壞。光催化劑技術是一種綠色、高效、清潔能源、環境友好的環境污染處理技術，廣泛受到研究工作者的關注，基于光催化技術的優越性，構建一種高效、能選擇性降解環境中四環素類抗生素藥物的光催化方法具有重要意義。

專利CN101961662B中通過光誘導離子印跡技術制備出一種離子印跡負載型復合光催化劑，以實現對目標物的光催化降解能力的提高，但是這種復合光催化劑不具備選擇性；專利CN102319591B中通過分子印跡技術制備出分子印跡修飾型可選擇性降解目標分子的復合光催化劑，但是這種催化劑的光催化活性不高。另外，Huo?Pengwei等（Huo?Pengwei,Yan?Yongsheng,?Li?Songtian,?Li?Huaming,?Huang?Weihong.?Preparation?of?poly-o-phenylenediamine/TiO₂/fly-ash?cenospheres?and?its?photo-degradation?property?on?antibiotics.?Applied?Surface?Science,?Vol.?256,?No.11,?(2010)?3380-3385.）通過光誘導聚合技術制備了聚鄰苯二胺/二氧化鈦/粉煤灰漂珠光催化劑并對其在抗生素的光降解性能方面做了研究，雖然提高了光催化活性，但是不具有選擇性；Xinlin?Liu等（Xinlin?Liu,?Peng?Lv,?Guanxin,?Yao,?et?al,?Effection?of?Chlorine-Doped?TiO2?Photocatalysts?for?Photocatalytic?Activity,?Asian?Journal?of?Chemistry;?Vol.?25,?No.?6?(2013)?3275-3278.）為了提高光催化活性，利用溶膠-凝膠技術制備了一種光催化劑，但是制備的催化劑無選擇性。

本發明技術利用光催化技術與分子印跡技術相結合，依靠稀土金屬離子在光催化體系中與目標抗生素之間的相互作用，來構建和制備分子/離子型印跡光催化劑，實現其選擇性降解。利用溶膠-凝膠法制備二氧化鈦（TiO₂）/粉煤灰漂珠光催化劑，并利用聚鄰苯二胺（POPD）聚合物進行表面修飾。采用光誘導聚合法同時制備分子/離子印跡型光催化材料。其制備過程原理如下：首先，將稀土金屬離子與土霉素抗生素進行配合；其次，再將配合物作為模板分子，利用分子印跡技術將其接枝到POPD/TiO₂/粉煤灰漂珠表面；再次，采用紫外光照射降解去除印跡模板中土霉素抗生素配體；最后，得到含有稀土金屬離子的印跡光催化材料，進一步實現土霉素抗生素的高效選擇性光催化降解。

發明內容

本發明以分子印跡技術為修飾制備手段，以稀土金屬-四環素類抗生素配合物為模板分子，采用溶膠凝膠技術制備出TiO₂/漂珠復合光催化劑，用光誘導法制備表面氨基修飾的復合光催化劑，采用分子印跡技術以稀土金屬-四環素類抗生素配合物為模板分子，制備出一種分子/離子印跡修飾型可選擇性降解土霉素目標分子復合光催化劑。

本發明采用的技術方案是：

（1）TiO₂/漂珠負載型光催化劑的制備：將粉煤灰微珠通過水浮選得到的漂珠，通過漂