[發(fā)明專利]一種復合膜層的制備方法以及利用其去除制藥廢水中殘留四環(huán)素的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711070765.2
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107803119B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬玉龍;宋智;李聰兒;徐嫚;張聰
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏大學
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/12;B01D67/00;C02F1/28;C02F1/44;C02F101/16
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務(wù)所有限公司 44220
• 代理人: 張芳

本發(fā)明涉及一種利用復合膜層去除制藥廢水中殘留四環(huán)素的方法，其特征在于：該方法為先將GO制成一定水醇體積比的GO溶液，然后將硝酸鋅和2?甲基咪唑分別溶解在甲醇中并混合，再將GO溶液迅速加入到上述兩種溶液的混合液中，攪拌混勻后，離心、洗滌、干燥得到ZIF?8/GO復合材料粉末，再將該復合材料粉末經(jīng)超聲制成懸浮液，利用真空抽濾技術(shù)，將分散好的ZIF?8/GO懸浮液與聚醚酰亞胺改性的微孔濾膜結(jié)合并形成不同厚度的ZIF?8/GO復合材料膜層；然后利用真空抽濾裝置，將制藥廢水通過上述復合膜層，重復抽濾，對制藥廢水中四環(huán)素的除去率為88.9％～95.5％；本發(fā)明具有操作簡單，原料成本低，材料新穎，容易回收，材料可重復利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復合膜層的制備方法，尤其是涉及一種復合膜層的制備方法以及利用其去除制藥廢水中殘留四環(huán)素的方法。

背景技術(shù)

抗生素在眾多藥物中具有無可替代的地位，它可以使人體細胞或組織不受顯著影響的情況下，對病原菌具有抑制和殺滅作用。在眾多抗生素中，四環(huán)素類抗生素是非常重要的一類，它被廣泛用作動物飼料添加劑和動物疾病的治療。世界范圍內(nèi)，每年都有成千上萬噸的四環(huán)素類抗生素被生產(chǎn)和消費，而且在中國尤為突出。

四環(huán)素則是四環(huán)素類抗生素家族中使用最為廣泛的一種。它常常被應(yīng)用于畜牧業(yè)，在進入動物體內(nèi)后，僅有一小部分被代謝，而絕大多數(shù)四環(huán)素都是通過動物糞便和尿液排出體外進入環(huán)境。殘留在環(huán)境中的四環(huán)素主要來源包括制藥企業(yè)污水排放、城市污水處理廠和農(nóng)業(yè)徑流排放，因其在水生和土壤環(huán)境中能夠持久存在，使得地表水、地下水、甚至飲用水中常能檢測到四環(huán)素的存在。殘留在環(huán)境中的四環(huán)素會對人類和動物的健康造成潛在威脅，因此研究一種從源頭高效去除四環(huán)素的方法具有深遠的意義。

制藥廢水在排放之前應(yīng)采取一系列措施有效的去除其中所殘留的四環(huán)素。目前，去除四環(huán)素的主要技術(shù)有：生物降解、氯化處理、高級氧化處理、電化學處理、吸附和膜分離等。這些方法都在一定程度上進行了實際應(yīng)用，然而在應(yīng)用過程中各自仍然存在很大的局限性。盡管像膜分離這樣的方法能夠完全分離四環(huán)素分子，但這種方法易受到操作條件的影響，如操作壓力、電解質(zhì)濃度等。由于單一的處理技術(shù)不能在較低的操作成本下完全將廢水中的四環(huán)素除去，這就有必要將多種處理技術(shù)整合開發(fā)出一種新的處理方法。

目前，科學家已經(jīng)研究了不同材料對四環(huán)素的吸附與去除，包括黏土礦物質(zhì)、活性炭、石墨、單壁碳納米管、多壁碳納米管等。然而，對四環(huán)素具有高選擇吸附性且低成本的材料的需求仍然非常迫切。一些研究報道了二維納米片層復合材料，如將氧化石墨烯納米片與MOFs或分子篩進行復合。這些材料由于其獨特的性質(zhì)，如大的比表面積、優(yōu)異的親水性、吸附位點多、容易制備、包含大量官能團、具有選擇吸附性等特點，可被用作吸附劑而成為新的研究熱點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作簡單，方法新穎，使用原料廉價易得，易回收利用，改變了傳統(tǒng)膜分離技術(shù)的局限性，使膜不僅具有孔徑篩分作用，同時能高效的吸附制藥廢水中殘留四環(huán)素的一種ZIF-8/GO復合膜層的制備方法。

本發(fā)明的另一個目的是利用制備的ZIF-8/GO復合膜層去除制藥廢水中殘留四環(huán)素的方法。

本發(fā)明通過如下方式實現(xiàn)：

一種復合膜層的制備方法，其特征在于：該方法為先將氧化石墨烯即GO制成一定水醇體積比的GO溶液，然后將硝酸鋅和2-甲基咪唑分別溶解在甲醇中并迅速混合，再將GO溶液迅速加入到上述兩種溶液的混合液中，攪拌混勻后，離心、洗滌、干燥得到ZIF-8/GO復合材料粉末，再將ZIF-8/GO復合材料粉末經(jīng)超聲制成ZIF-8/GO懸浮液，利用真空抽濾技術(shù)，將分散好的ZIF-8/GO懸浮液與聚醚酰亞胺即PEI改性的微孔濾膜結(jié)合并形成不同厚度的ZIF-8/GO復合材料膜層；

將GO經(jīng)超聲分散到水中，得到濃度為5～10g/L的GO水溶液，然后，再用甲醇將GO水溶液進一步稀釋至1～3g/L，隨后超聲5～8h，最終得到一定水醇體積比的GO溶液；