[發明專利]利用以ZIF-67為模板的鐵-鈷層狀雙金屬氫氧化物材料處理抗生素廢水的方法

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• 申請號: 202010399133.6
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111533313A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 李威;吳岸松;陳榮;鐘雪鑫;鐘仁華
• 申請（專利權）人: 湖南鑫恒環境科技有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;B01J20/22;B01J20/30;B01J23/75;B01J35/10;C02F101/38;C02F101/34
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本發明公開了一種利用以ZIF?67為模板的鐵?鈷層狀雙金屬氫氧化物材料處理抗生素廢水的方法，包括以下步驟：先將以ZIF?67為模板的鐵?鈷層狀雙金屬氫氧化物材料和抗生素廢水在暗處進行振蕩吸附，達到吸附飽和后再加入PMS進行高級氧化反應，從而達到處理抗生素廢水的目的；以ZIF?67為模板的鐵?鈷層狀雙金屬氫氧化物材料包含鐵離子和ZIF?67(Co)，鐵離子刻蝕ZIF?67(Co)模板。本發明利用以ZIF?67為模板的鐵?鈷層狀雙金屬氫氧化物材料處理抗生素廢水的方法，不僅步驟簡單、操作便捷、設備要求低，而且降解效率高、耗時較短、材料可重復利用并且不會產生二次污染。因此，這是一種綜合高效、清潔、循環和低耗的抗生素處理方法，具有很好的商業應用前景。

技術領域

本發明屬于抗生素廢水處理領域，涉及一種處理抗生素廢水的方法，具體涉及一種利用以ZIF-67為模板的鐵-鈷層狀雙金屬氫氧化物材料處理抗生素廢水的方法。

背景技術

抗生素因其可以有效抑菌和殺菌的作用而進入人類的生產生活中，廣泛應用于醫學和畜牧業等領域。但是抗生素作為一種難降解的污染物存在于水環境中，對人類健康有著較大的危害，并且也嚴重的污染環境。因此，探究有效處理抗生素廢水的方法是水污染治理中亟需解決的世界性難題，也是當前的研究熱點。傳統的處理抗生素廢水的工藝通常具有耗時長、易產生二次污染、成本較高且處理低濃度廢水的難度較大等缺點，而高級氧化降解工藝具有操作簡單、降解效率高且不會產生二次污染，在降解污染物方面極具潛力，因而受到廣泛關注。

層狀雙金屬氫氧化物(LDHs)是由主體層板和客體陰離子組裝而成的化合物，并且兩者之間存在的是非共價鍵的相互作用。LDHs因優異的穩定性和催化性能等而受到廣泛關注。但是傳統的LDHs的合成方法有操作條件嚴苛，耗能高等缺點，使其難以低成本和大規模的生產。以過渡金屬鈷為節點的沸石咪唑酯骨架結構材料(ZIF-67)是由有機咪唑酯交聯到鈷上形成的多孔晶體材料，因其操作條件溫和、合成簡便、結構的多樣性及可調控性而受到廣泛關注，但是ZIF-67仍然存在催化性能差、有毒性的鈷易流失等問題。因此，將LDHs的優異的催化性能和ZIF-67的合成簡便的優勢結合，獲得一種高級氧化性能好的且合成條件溫和、操作簡便、原材料種類較少的LDHs材料的制備方法，對于拓展LDHs材料在污水治理中的應用具有十分重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種綜合高效、清潔、循環和低耗的利用以ZIF-67為模板的鐵-鈷層狀雙金屬氫氧化物材料處理抗生素廢水的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種利用以ZIF-67為模板的鐵-鈷層狀雙金屬氫氧化物材料處理抗生素廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：先將以ZIF-67為模板的鐵-鈷層狀雙金屬氫氧化物材料和抗生素廢水在暗處進行振蕩吸附，達到吸附飽和后再加入PMS進行高級氧化反應，從而達到處理抗生素廢水的目的；所述以ZIF-67為模板的鐵-鈷層狀雙金屬氫氧化物材料包含鐵離子和ZIF-67(Co)，所述鐵離子刻蝕ZIF-67(Co)模板。

上述的方法，進一步改進的，所述的以ZIF-67為模板的鐵-鈷層狀雙金屬氫氧化物材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、將二甲基咪唑、六水合硝酸鈷和有機溶劑混合，攪拌，得到ZIF-67(Co)

S2、將步驟S1中的ZIF-67(Co)與含有九水合硝酸鐵的乙醇溶液混合，攪拌，得到以ZIF-67為模板的鐵-鈷層狀雙金屬氫氧化物材料。

上述的方法，進一步改進的，所述二甲基咪唑與六水合硝酸鈷的摩爾比為1：4；所述二甲基咪唑、六水合硝酸鈷和有機溶劑的摩爾比為1：4：786。

上述的方法，進一步改進的，所述有機溶劑為甲醇。