[發明專利]一種磁性分級多孔Cd2+

有效

• 申請號: 201810609713.6
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108855144B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 逯子揚;何凡;吳向陽;宋旼珊;彭嘉藝;劉馨琳;于澤惠;朱曉蝶
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J27/049
• 分類號: B01J27/049;C02F1/28;C02F1/30;C02F101/20;C02F101/30
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本發明屬于環境材料合成技術領域，具體涉及一種磁性分級多孔Cd²⁺印跡光催化納米反應器的合成方法；具體步驟：將CdS/Fe₃O₄和聚乙二醇4000加入蒸餾水中，超聲，得到溶液A；將Cd(NO₃)₂·4H₂O和吡咯烷酮羧酸鈉加入甲苯中，超聲，加入EGDMA和可見光引發劑，得到溶液B；將溶液轉移到光催化反應燒瓶中，加入P123，置于可見光光催化反應器中，攪拌，洗滌，真空干燥得到固體產物；然后，去除P123，用EDTA洗脫Cd²⁺，磁鐵分離，漂洗、干燥得到產物；本發明的材料可以選擇性地吸附Cd²⁺并同步降解四環素，并能有效地抑制了CdS的二次污染。

技術領域

本發明屬于環境材料合成技術領域，具體涉及一種磁性分級多孔Cd²⁺印跡光催化納米反應器的合成方法，及其選擇性吸附Cd²⁺并同步光催化降解四環素的研究。

背景技術

目前，水環境污染問題日益嚴重，尋找一種合適的解決方案來有效和經濟地處理水環境中的污染物是研究人員不斷探索的主題之一。眾所周知，水環境中存在最棘手的污染物是殘留抗生素和重金屬離子；四環素作為常見的抗生素，常用于人們的日常生活，特別是在水產養殖，濫用四環素不僅會造成大量的殘留污染物排入環境，對環境尤其是水環境造成嚴重的污染，也會阻礙水處理的進展。另一方面，水體中的鎘污染是重金屬污染之一，主要來自地表徑流和工業廢水。當環境受到鎘污染時，鎘離子比其他重金屬離子更加難以去除，并且會通過食物鏈進入人體引起慢性中毒?？紤]到Cd²⁺的高毒性和四環素對環境和人體的污染，研究能夠同時選擇性去除Cd²⁺并降解水中四環素的材料具有重要意義。

光催化技術由于其節能、環保和低成本等優點被認為是一種有效的環境保護解決方案。光降解方法將抗生素氧化成生物毒性較小且易生物降解的物質，甚至將它們轉化為無害化合物。目前光催化領域設計的光催化劑種類繁多，但都涉及光催化效果差、光穩定性差、光響應區間短、光生電子空穴易復合等缺陷。

另一方面，為了選擇性吸附Cd²⁺，并有效抑制材料因光腐蝕引起的二次污染，從而引入了離子印跡技術。離子印跡技術是分子印跡技術的延伸，它是一種利用模板離子在大分子基質中產生識別位點的技術，在離子印跡聚合物中，大量為模板離子設計的印跡空穴均勻分布，這些空穴與模板離子的形狀、大小和官能團一致。因此，離子印跡聚合物對模板離子具有特定的離子識別能力和較高的結合親和力；覆蓋在CdS上的印跡層能夠抑制由于光腐蝕引起的CdS的二次污染；但是，離子印跡層的覆蓋會阻礙CdS對光的吸收，并且還阻止了四環素與CdS的接觸，這兩者都會導致復合材料的光催化活性大大降低。

在過去的幾年中，光催化劑作為處理水中污染物、離子印跡聚合物作為模板離子的選擇性吸附劑的研究受到了很多關注，然而，光催化和離子印跡技術的有效結合實現在復雜的水環境中處理多種污染物的研究還鮮有報道。此外，據我們所知，使用光催化技術和離子印跡技術來選擇性吸附重金屬離子并同步有效降解抗生素殘留是前所未有的。因此，在復雜的水污染處理中，制備一種能夠同時選擇性去除Cd²⁺并降解水中四環素的材料具有廣闊的前景和實用性。

發明內容