[發明專利]一種Ag/Cu2

有效

• 申請號: 202010115081.5
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111229251B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 劉錫清;汪濤;孟雪;閆永勝;周志平
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J31/28;B01J35/00;B01J37/00;B01J37/16;C02F1/72;C02F101/34;C02F101/38
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本發明屬于環境材料制備技術領域，具體涉及一種Ag/Cu₂O復合材料及其制備方法與應用。本發明以多巴胺作為連接劑和還原劑將PDA原位生長覆蓋在Cu₂O的表面，利用PDA表面豐富的基團將Ag⁺吸附在Cu₂O表面，最后PDA自身還原能力將Ag⁺還原為Ag納米粒子，實現Ag/Cu₂O復合材料的制備并用于去除水體中抗生素的殘留。本發明制備的Ag/Cu₂O復合材料有效對PS進行活化產生強氧化能力的自由基，從而表現出催化劑對四環素良好的去除能力，實現水凈化。本發明公開的制備方法拓展了Cu(I)基材料活化PS降解污染物方面的應用；所使用的材料為生物衍生材料，無毒且綠色環保，操作簡便，抗生素去除效果好，是一種安全高效的處理技術。

技術領域

本發明屬于環境材料制備技術領域，具體涉及一種Ag/Cu₂O復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

四環素（tetracycline，TC）是一種廣泛存在于水環境的藥物殘留物，對人體健康構成嚴重威脅，去除水環境中抗生素類污染物尤為重要和急迫。近年來，基于硫酸鹽自由基的先進氧化技術（Advanced?Oxidation?Process）由于良好的降解環境污染物的能力而得到了廣泛的關注。主要活化方法為利用過一硫酸鹽（peroxymonosulfate，PMS）或者過二硫酸鹽（persulfate，PS）經熱、紫外或超聲波活化后，可轉化為硫酸根自由基（SO₄^.-）。相比這些活化方法，利用過渡金屬活化過硫酸鹽更受關注，因為需要消耗的能量更低。其中，銅被認為是最有效的金屬之一，銅主要發生在銅（Cu（II））氧化態，因為Cu（I）是不穩定的，并且容易被某些氧化劑氧化。然而，Cu（II）對PMS/PS的活化性能較差，因為Cu（II）只能起到電子受體的作用，而Cu（I）則有可能活化PMS/PS并誘導SO₄^.-和?OH的生成。雖然Cu（I）可以作為PMS/PS的優良活化劑，但該體系存在一定的局限性，如Cu（I）的不穩定性，這會導致氧化速率的降低。能否利用于銅活化PS產生硫酸根自由基進行廢水污染物的處理目前還沒有相關的研究報道。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種Ag/Cu₂O復合材料及其制備方法與應用。所述的Ag/Cu₂O復合材料以多巴胺（polydopamine，PDA）作為還原劑沉積Ag納米粒子，修飾Cu₂O并用于活化PS產生硫酸根自由基進行廢水污染物的處理，尤其應用在水環境中抗生素的處理。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種Ag/Cu₂O復合材料的制備方法，具體包括如下步驟：

（1）Cu₂O材料的制備：三水合硝酸銅溶液，滴加氫氧化鈉溶液、葡萄糖，水浴反應一段時間后將得到的固體產物洗滌，真空烘干得到Cu₂O粉末；

（2）PDA/Cu₂O的制備：將步驟（1）制備的Cu₂O超聲分散在去離子水中，加入鹽酸多巴胺，混合均勻后加入Tris-HCl緩沖溶液繼續攪拌，產物離心、洗滌后真空烘干得到PDA/Cu₂O；

（3）?PDA激發的Ag/Cu₂O復合材料的制備：將步驟（2）制備的PDA/Cu₂O超聲分散在去離子水中加入硝酸銀溶液，攪拌反應后產物離心，去離子水和乙醇洗滌，真空烘干得到Ag/Cu₂O復合材料。

步驟（1）中所述三水合硝酸銅溶液的濃度為83.33~125?mmol/L。