[發明專利]一種用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒制備方法及應用

有效

• 申請號: 201710682950.0
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107262055B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 趙鉞
• 申請（專利權）人: 寶雞文理學院
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 強紅剛

本發明公開了一種用于吸附土霉素的蒙脫石?胡敏酸復合膠體制備方法及其應用。該制備方法是以蒙脫石和胡敏酸為主要原料，將含胡敏酸的堿溶液與定量的蒙脫石混合后，再經過一系列特定參數的后處理步驟，得到蒙脫石?胡敏酸復合膠體顆粒。本發明通過特定工藝參數將蒙脫石與胡敏酸有機復合在一起，得到以蒙脫石為壁材、胡敏酸為芯材的吸附劑材料，具有很高的比表面積以及特殊的電荷屬性，可提供足夠的吸附位點，從而增加對土霉素的吸附容量。

技術領域

本發明屬于功能材料領域，具體而言，涉及一種處理含抗生素廢水的吸附材料，進一步涉及用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體制備方法及其應用。

背景技術

土霉素屬于四環素類抗生素，主要用于革蘭氏菌引起的感染，在藥品市場中占有重要地位，目前是世界上應用最為廣泛的抗生素之一，其作為外源性化合物，若處理不當進入環境，極有可能形成“假性持久性”污染，進而會對人類健康和生態系統構成極大的威脅。據不完全統計，在我國長三角流域、珠三角流域、遼河以及海河的主要水體和沉積物中均有抗生素類檢出，其中土霉素的檢出頻率較高。環境中土霉素的來源主要包括兩種途徑，一是制藥企業的廢水排放，二是畜禽及魚類養殖業的濫用，由于吸收率低的特性使得絕大部分土霉素未經代謝以原型態排出生物體外，通過尿液或糞便的形式進入環境。鑒于此，土霉素的有效處理方法成為了領域內的研究熱點。

目前，國內外處理土霉素廢水的方法可以分為物理法、化學法和生物法，其中，生物法主要包括好氧處理法、厭氧處理法及光合細菌處理法等，由于高濃度的土霉素對微生物存在強烈的抑制作用，因而生物法的使用存在較大的限制，要求嚴苛的進水濃度條件，往往作為后處理環節使用；化學法主要包括光催化氧化法、Fe-C處理法等，處理效果雖較為理想，但存在光催化劑的選擇性及成本過高的問題；物理法仍是土霉素廢水的主要處理方法，同時可作為生物法的預處理環節，進行聯合的深度處理，吸附法作為物理法中運用最為成熟的一種方法，具有便捷、高效、無二次污染等一系列優點，然而目前用于吸附土霉素的吸附劑主要以活性炭及改性納米材料為主，成本過高或制備過程復雜，限制了其在該方向的進一步廣泛應用。

申請號201010557877.2《一種堿性條件下制備蒙脫石-胡敏酸復合體的方法》公開了將定量的蒙脫石和胡敏酸混合后在中性或堿性環境下震蕩、離心，得到復合體，得到的復合體用于吸附重金屬鎘，但是該方法制備得到的復合體對鎘的最大吸附量僅僅不到30mg/g，且金屬與抗生素性質完全不同，通過實驗發現其對土霉素的吸附量也極低。

《不同極性有機污染物在腐殖質-蒙脫石復合物上的吸附特性》(張立超等，2015年6月，安全與環境學報)也公開了將胡敏酸與蒙脫石按照固定質量比混合后調節溶液pH為中性，攪拌后離心，得到胡敏酸-蒙脫石復合物對不同極性有機污染物吸附時，只有對1，2-二氯苯的吸附量最大，且在平衡濃度為50mg/L時，吸附量最高為200mg/kg，仍然存在吸附量極低的不足。

而現有去除土霉素一般采用活性碳或者其它復合物，例如申請號201610889211.4《一種土霉素吸附劑的制備方法》公開了以Cr(NO₃)₃·9H₂O、H₂BDC、乙二胺為原料，通過水熱反應制備得到吸附劑，但是該方法過程復雜，反應難以控制，且吸附劑對土霉素的吸附量最高不到110mg/g，并且目前尚未發現將蒙脫石、胡敏酸應用于吸附處理土霉素廢水的研究報道。

鑒于此，迫切需要開發一種制備過程相對簡單且成本低廉的吸附劑，用于土霉素廢水的有效處理。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術處理土霉素廢水時存在的不足，提供一種成本低廉、制備過程簡單，且土霉素去除率高的蒙脫石-胡敏酸復合膠體制備方法及其應用。

為了實現本發明的目的，通過大量試驗研究并不懈努力探索蒙脫石-胡敏酸的最佳復合工藝參數，最終獲得了如下技術方案：一種用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒制備方法，由以下步驟制備而成：