[發明專利]一種綠色合成納米氧化錳顆粒材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910385812.5
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110104690A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 蔡婉玲;何峰鑫;陳祖亮
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02;C02F1/58;C02F1/28;C02F101/36
• 代理公司: 福州科揚專利事務所 35001
• 代理人: 李曉芬

本發明涉及一種綠色合成納米氧化錳顆粒，所述納米氧化錳顆粒材料是由綠茶提取液作為還原劑與高錳酸鉀反應，并使用醋酸鈉作為穩定劑而制得的納米材料。本發明中的納米氧化錳顆粒材料的制備方法為：首先分別依次將高錳酸鉀溶液、綠茶提取液及醋酸鈉溶液加入容器中，Mn⁷⁺與綠茶提取液中的有效成分還原氧化過程使Mn⁷⁺價態降低，再冷凍干燥后得到納米氧化錳顆粒材料；這種納米氧化錳顆粒材料能有效去除水體中的抗生素等污染物，且該發明采用綠色合成的方法，利用植物提取液作為原料制得納米氧化錳顆粒材料，操作簡單、環境友好、綠色經濟、性能優良。

技術領域

本發明涉及一種綠色合成納米氧化錳顆粒材料及其制備方法，屬于納米氧化錳材料的制備領域。

背景技術

抗生素由于其廣泛的應用于人類疾病治療和養殖行業，現已經成為環境中的新型污染物。各種醫藥廢水，養殖廢水和的生活廢水排放，大量殘留抗生素進入環境水體中，因此，抗生素現已成為水體中重要的污染之一?？股刈鳛槲廴疚镌谒w中可能對水生生物和陸生動物造成慢性毒性和內分泌紊亂。抗生素作為抗菌藥物可導致細菌產生耐藥基因,增加其耐藥性，導致超級細菌的生成。已有關于水產養殖環境中抗生素殘留的研究表明，抗生素可導致魚類病原體中耐藥基因的產生，改變了微生物群落，有可能將耐藥基因轉移到陸生動物甚至人類的病原體中。因此，此類污染物存在于環境中將會直接或間接的對人類的健康和發展帶來極大的危害。目前含抗生素廢水常見的處理技術有離子交換法、膜分離技術、氣浮法、絮凝、吸附法、化學沉淀法、電化學法和生物處理法等方法。電化學法和膜分離法處理費用較高，沉淀法雖成本較低，但會產生大量污泥。吸附法具有處理成本低、效率高和操作簡單等優點，受到眾多環境工作者的青睞。

納米氧化錳因其比表面積大，吸附性能優良而備受關注，其合成方法主要有水熱法、微乳法、溶膠-凝膠法、共沉淀法等。但這些合成方法成本較高，而且需使用有毒的化學試劑，容易造成二次污染。因此，尋求一種綠色合成方法是實現納米氧化鐵產業化生產并將其應用于環境修復的一個重要突破口。本發明提供一種改性綠色合成納米氧化鐵的制備方法，具有原料綠色環保，成本低，對環境無污染、去除效率高等優點。

納米氧化錳是一種重要的納米材料，其毒性低，生物相容性高，吸附性能強，常用于水污染和土壤修復。納米材料由于其比表面積大，活性位點多，吸附性能強等獨特的理化性質在降解、吸附等方面均有應用廣泛。目前，納米氧化錳材料已經被用于電極改性，能量存儲和污染物去除等方面。

現有技術公開方法中，申請號為CN201310277020.9的中國專利公開了一種去除廢水中重金屬的納米吸附劑的制備方法，該方法中的負載納米水合氧化錳、水合氧化鈦的吸附劑具有良好的分散性，可對廢水中鉛、鎘、汞、銅、鋅、鎳等重金屬離子進行進一步的深度處理；申請號為CN201110188076.8的中國專利公開了一種γ相納米氧化錳材料的制備方法，該方法采用廉價的、無毒的醋酸錳與錳粉為反應物，使用水和氨水為溶劑，對環境較友好，制備工藝和設備較簡單，反應條件容易控制。上述公開的方法中，所制得的材料雖然性能穩定，但是制備過程耗時長，較為繁瑣，耗能高。目前關于納米氧化錳的研究工作還需不斷進步，利用納米氧化錳的獨特結構，利用其作為環境修復劑，其吸附速率高，吸附性能好，綠色經濟，減少化學劑的使用，方法簡便，過程簡單，在水污染處理中應用中有廣闊的前景。

發明內容

為克服現有技術中的不足，本發明提供一種綠色合成的納米氧化錳顆粒材料及其制備方法，按照本發明方法制備的納米氧化錳顆粒材料結構穩定、綠色經濟、方法簡便、吸附性能優良、吸附速率高，在去除抗生素等污染物方面有優越的潛在應用能力。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種綠色合成納米氧化錳顆粒材料，利用綠茶提取液作為還原劑還原高錳酸鉀的Mn⁷⁺離子，制得納米氧化錳顆粒材料。

進一步的，所述納米氧化錳顆粒材料作為水體抗生素污染修復劑應用于抗生素含量超標的廢水處理中。