[發明專利]一種綠銹吸附地下水中四環素的方法

在審

• 申請號: 202010749869.1
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111977737A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 韓瑩;吳召;張克敏;劉宏遠;陸青杰;閆曉菲
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/06;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38;C02F103/06;C02F101/30
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種綠銹吸附地下水中四環素的方法，在厭氧培養箱中向裝有TC初始濃度為1?80mg/L溶液的反應瓶中加入0.5?8g/L的綠銹，蓋緊瓶蓋后置于旋轉培養器上以30?70r/min的轉速避光旋轉，定時取樣，所取樣品均通過0.45μm的濾膜進行固液分離，實現四環素的吸附。本發明提供了一種綠銹吸附地下水中四環素的方法，有效控制地下水中潛在有毒物質TC，保障地下水飲用水源安全。

技術領域

本發明創造屬于地下水處理領域，涉及一種金屬氧化物吸附的處理方法。

背景技術

四環素(TC)是抗生素藥物中的一種典型物質，主要用于醫療和畜牧行業，由于醫療、畜牧業迅速發展，TC使用率越來越頻繁，逐漸出現濫用現象。因人和牲畜對TC生物利用率差，大部分以糞便的形式排入環境中。TC很難自然降解，在自然環境中不斷沉積、富集。而環境中TC經過各種途徑最終都會流入地下水中。地下水作為人類飲用水的補給水源，早期世界范圍內對地下水中抗生素就有所關注。歐美一些國家都陸續在地下水中檢測出TC。我國也在部分地區已檢測出TC。四環素因難以自然降解，經長時間的積累和食物鏈富集，造成生態系統的破壞，會誘導產生耐藥性細菌，危害人類生命健康。

四環素為兩性化合物。具有一個堿性官能團(二甲基氨基)和兩個酸性官能團(三羰基酰胺和酚醛雙酮)。常用處理四環素的方法有高級氧化法、膜處理、光催化法、離子交換、金屬還原以及吸附法。吸附法具有操作簡單，成本低廉等優點。已有研究者開發各種吸附劑用于四環素去除，包括活性炭、碳納米管及黏土礦物等。

發明內容

為了克服已有技術的的不足，本發明提供了一種綠銹吸附地下水中四環素的方法，有效控制地下水中潛在有毒物質TC，保障地下水飲用水源安全。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種綠銹吸附地下水中四環素的方法，在厭氧培養箱中向裝有TC初始濃度為1-80mg/L溶液的反應瓶中加入0.5-8g/L的綠銹，蓋緊瓶蓋后置于旋轉培養器上以30-70r/min的轉速避光旋轉，定時取樣，所取樣品均通過0.45μm的濾膜進行固液分離，實現四環素的吸附。

進一步，反應的pH值的范圍為3-11。

本發明的技術構思為：綠銹(GR)為天然礦物質，存在于地下水中，是一種混合價Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)氫氧化物。結構式為[Fe(Ⅱ)_1-xFe(Ⅲ)_x(OH)₂]^x+·[(x/2)SO₄^2-,mH₂O]^x-,x代表Fe(III)的摩爾分數，m取決于相對濕度和陰離子性質等因素，是一種具有類似水鎂石結構的礦物質。這種結構可以通過嵌入吸附水中污染物質，是地下水中良好的吸附劑。綠銹通過氫鍵、范德華力相互作用及綠銹外部位點的表面絡合作用吸附有機污染物。已有研究人員使用合成的GR吸附地下水五氯苯酚，各類羧酸等有機污染物。因此，GR具有吸附地下水中四環素的潛力。

本發明的有益效果主要表現在：有效控制地下水中潛在有毒物質TC，保障地下水飲用水源安全。

附圖說明

圖1是GR吸附水中TC的效能，其中，[TC]₀＝5mg/L，[GR]₀＝2g/L，pH＝6.5，轉速＝45r·min^-1，溫度＝298.15K。

圖2是不同投加量下GR吸附TC的效能，其中，[TC]₀＝5mg/L，pH＝6.5，轉速＝45r·min^-1，溫度＝298.15K。

圖3是不同pH值下GR吸附水中TC的效能，其中，[TC]₀＝5mg/L，[GR]₀＝2g/L，轉速＝45r·min^-1，溫度＝298.15K。