[發(fā)明專利]一種降解水體中抗生素的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711189927.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN107935101B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振洋;張鋮;張淑東;李年;劉翠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C02F1/30
• 分類號(hào): C02F1/30;C02F1/32;C02F1/72;C02F103/34
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 盧敏

1.一種降解水體中抗生素的方法，其特征在于：設(shè)置光催化芯片，將所述光催化芯片加入到待處理水體中，以紫外燈、氙燈或汞燈作為光源照射所述光催化芯片，通過(guò)光催化作用實(shí)現(xiàn)水體中抗生素的降解；

所述光催化芯片是在基底上、且垂直于基底表面生長(zhǎng)有氧化鋅納米棒陣列，所述氧化鋅納米棒陣列中各氧化鋅納米棒的表面包覆有硫化鋅層，形成氧化鋅-硫化鋅復(fù)合納米棒陣列結(jié)構(gòu)；每1cm²的光催化芯片用于處理10mL、抗生素濃度為1～15mg/mL的水體；每1cm²的光催化芯片中氧化鋅-硫化鋅復(fù)合納米棒陣列結(jié)構(gòu)的質(zhì)量為0.5～5mg/cm²；所述氧化鋅-硫化鋅復(fù)合納米棒的直徑在50-250nm、長(zhǎng)度在500-3000nm；

所述光催化芯片的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備氧化鋅納米棒陣列

對(duì)基底進(jìn)行親水處理：按照體積比3:1，將濃硫酸和質(zhì)量濃度為30％的過(guò)氧化氫混合，獲得混合洗液；將平面基底完全浸泡在所述混合洗液中，然后在烘箱中80～100℃條件下親水處理20～40分鐘，取出，用去離子水反復(fù)清洗后烘干；

在基底上生長(zhǎng)種子層：配制0.005mol L^-1醋酸鋅的乙醇溶液；將親水處理后的基底置于水平工作臺(tái)上，量取20μL醋酸鋅的乙醇溶液均勻涂布在基底上，然后轉(zhuǎn)入烘箱中，130℃煅燒15分鐘；取出，重復(fù)滴加醋酸鋅的乙醇溶液、130℃煅燒15分鐘兩過(guò)程3～5次，得到種子層；

生長(zhǎng)氧化鋅納米棒陣列：配制等摩爾濃度的0.05mol L^-1硝酸鋅和六亞甲基四胺的混合生長(zhǎng)液于廣口瓶中；將生長(zhǎng)有種子層的基底垂直懸掛在所述混合生長(zhǎng)液中，然后密封廣口瓶；將廣口瓶轉(zhuǎn)移至恒溫烘箱中，90℃反應(yīng)5小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，取出并清洗，即在基底生長(zhǎng)上氧化鋅納米棒陣列；

(2)制備氧化鋅-硫化鋅復(fù)合納米棒陣列

配制0.01～0.10mol L^-1的硫源溶液于廣口瓶中，將生長(zhǎng)有氧化鋅納米棒陣列的基底垂直懸掛于廣口瓶中并密封；將廣口瓶轉(zhuǎn)移至恒溫烘箱中，80～120℃反應(yīng)1～10小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，取出并清洗，即得到氧化鋅-硫化鋅復(fù)合納米棒陣列結(jié)構(gòu)，獲得催化劑芯片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降解水體中抗生素的方法，其特征在于：所述抗生素包括卡那霉素、慶大霉素、鏈霉素、亞胺培南、頭孢拉定、頭孢克洛、頭孢尼西、頭孢替安、頭孢唑肟、頭孢克肟、頭孢曲松、頭孢咪唑、頭孢克定、萬(wàn)古霉素、阿齊霉素、克拉霉素、紅霉素、阿莫西林、青霉素、四環(huán)素、土霉素、氯霉素、呋喃唑酮、甲硝唑、環(huán)丙沙星、諾氟沙星、伊諾沙星、環(huán)丙沙星中的一種或幾種的任意混合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降解水體中抗生素的方法，其特征在于：所述基底為硅片、玻璃片、鋅片或不銹鋼片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降解水體中抗生素的方法，其特征在于：所述光源的功率為≥50W。