[發明專利]一種EDTA-β-CD材料在去除水溶液中環丙沙星方面的應用

有效

• 申請號: 201611237969.6
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106629977B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 于飛;陳德賢;李勇;段亦戎;王娟;張海英
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/24;C02F101/38
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

本發明公開了一種EDTA?β?CD材料在吸附水溶液中環丙沙星方面的應用。具體的應用方法如下：應用方法如下：將EDTA?β?CD材料置于含有50～250mg/L環丙沙星的水溶液中，室溫下攪拌；其中：EDTA?β?CD材料和水溶液的固液質量體積比為1:5～2:5g/L。本發明使用的材料制備工藝簡單、條件易控、成本低廉、安全無毒，適于大規模、批量生產。將此吸附材料應用于去除水溶液中環丙沙星抗生素，吸附性能優越，吸附時間短，處理操作簡單，成本低廉，實用性強。

技術領域

本發明涉及一種EDTA-β-CD材料在去除水溶液中環丙沙星方面的應用，屬于環境科學技術領域。

背景技術

水體中的抗生素的來源主要分為以下幾個方面：抗生素工業廢水，人用抗生素和獸用抗生素。研究表明，體內的抗生素不能被身體器官完全吸收，因此一部分抗生素會以原藥或代謝物的形式排出體外。另外，某些不法商家會直接排放未經處理的含有抗生素的廢水。這些抗生素會通過污水排放和雨水沖刷，最后進入到地下水和飲用水中，嚴重地威脅著人類的健康以及嚴重地破壞生態環境的平衡。環丙沙星為合成的第三代喹諾酮類抗菌藥物，具廣譜抗菌活性，殺菌效果好，價格低，廣泛應用于人類疾病和牲畜疾病的治療中。同時，環丙沙星會對人體和牲畜產生毒性作用，可以使環境中的細菌對其產生抗性。因此必須將其從污水中去除。由于吸附技術操作簡易，價格低廉，故易廣泛應用于去除水中環丙沙星。

目前，環丙沙星去除所用的吸附劑存在吸附性能有待提高，吸附速率有待加快，吸附劑的毒性有待降低，吸附劑制備工藝繁雜、不適于大規模批量生產等技術問題。

發明內容

為了解決現有吸附劑毒性大，吸附時間長等技術問題，本發明的目的是提供一種EDTA-β-CD材料在去除水溶液中環丙沙星方面的應用。本發明采用EDTA-β-CD吸附劑去除環丙沙星，其對環丙沙星具有較高的吸附性能，吸附平衡的時間短，并且該吸附劑成本低廉，安全無毒。

本發明的技術原理如下介紹：環糊精是由細菌通過酶催降解淀粉而獲得的一種天然的環狀寡糖。環糊精最重要的特性是他們立體明確的疏水內腔，可與眾多具有合適尺寸和極性分子形成主-客體包含物。用EDTA與β-CD進行交聯反應之后，得到一個等電點較低的吸附材料，而環丙沙星的等電點較高。因此吸附過程中不僅有環糊精內腔對環丙沙星的疏水作用，還有在相當長的pH范圍內吸附劑與吸附質的靜電吸引作用，從而更好的吸附抗生素。因此EDTA-β-CD材料是一種適合用于吸附環丙沙星的優越的吸附劑。

本發明的技術方案具體介紹如下。

本發明提供一種EDTA-β-CD材料在去除水溶液中環丙沙星方面的應用。

上述應用方法如下：將EDTA-β-CD材料置于含有50～250mg/L環丙沙星的水溶液中，室溫下攪拌；其中：EDTA-β-CD材料和水溶液的固液質量體積比為1:5～2:5g/L。

優選的，水溶液中含有80～120mg/L的環丙沙星；攪拌時間為3-5小時；攪拌速度為150～250r/min。

和現有技術相比，本發明的有益效果在于：

(1)β-CD的疏水內腔可以與環丙沙星結合形成包含化合物進而吸附去除環丙沙星，另外EDTA-β-CD材料的等電點低，而環丙沙星的等電點高，在相當廣的pH范圍內，EDTA-β-CD材料對環丙沙星都有靜電吸引作用。因此將EDTA-β-CD材料應用于吸附環丙沙星，時間短而且吸附性能優越。

(2)制備過程時不產生對環境有污染的副產物，并且僅采用常規化學試劑EDTA，原料簡單易得，成本低廉，適于大批量生產。

(3)吸附時間短(3-5小時)，吸附性能優越，吸附容量可高達327.14mg/g，材料來源廣，成本低，制備過程綠色化，適合于大規模生產。

附圖說明