[發明專利]具有高效凈化水體中17β-雌二醇藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011171508.X
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112316905B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 汪巖山;支偉茹;李哲鑫;張駟強;羅淑琪;黃萍萍;繆坤宏;火統蓉;張丘羽
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01J21/18;C02F1/28;C02F1/30;C02F101/34
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 許潔

本發明公開了一種具有高效凈化水體中17β?雌二醇藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料的制備方法，本發明選取巢湖打撈的藍藻生物質與鈦酸四丁酯為主要原料，通過管式爐炭化制得具有特定功能的藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料。本發明以廢棄藍藻生物質與鈦酸四丁酯為主要原料，制得藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料。一方面使得廢棄藍藻生物質得到安全處置，避免了二次污染，另一方面，藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料對17β?雌二醇具有高吸附與光催化降解性能，為天然類固醇雌激素廢水處理提供理論與關鍵技術支撐。

技術領域

本發明屬于污水處理領域，具體涉及一種具有高效凈化水體中17β-雌二醇藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料制備方法與應用。

背景技術

隨著我國城市化進程與畜禽養殖業規模化快速發展，許多具有內分泌干擾性天然類固醇雌激素通過污水處理廠、沼液灌溉、養殖污水排放等途徑進入水環境，對水生生物與人類健康構成嚴重威脅。國家環保對此類污染物處理要求也越來越嚴格，因此開發凈化水體中天然類固醇雌激素方法十分必要。

天然類固醇雌激素主要包括雌酮(E1)、17α-雌二醇(17α-E2)、17β-雌二醇(17β-E2)和雌三醇(E3)，其中17β-雌二醇具有雌激素活性最高、穩定性較強、環境危害性最大等特點，在自然水體中有較高檢出率與檢出濃度，而傳統污水處理工藝對其降解效果有限，所以研發成本低，去除效率高的凈化17β-雌二醇方法對于處理天然類固醇雌激素污水具有重要意義。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種具有高效凈化水體中17β-雌二醇藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料制備方法，具有吸附與光催化功能。

技術方案：一種具有高效凈化水體中17β-雌二醇藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將打撈藍藻過20目篩子，然后在105℃烘箱干燥，得到塊狀藍藻生物質，之后將塊狀藍藻生物質用粉碎機粉碎，得到粉末藍藻生物質；

(2)取0.45g藍藻生物質分散在80mL純凈水中，超聲50min，得到藍藻生物質懸浮液；

(3)取14.24mL鈦酸四丁酯與40mL乙醇混合1h形成均相溶液；

(4)將80mL藍藻生物質懸浮液置于帶有控溫裝置的磁力攪拌器上，在80℃條件下攪拌，于此同時將均相溶液逐滴加入藍藻懸浮液中大力攪拌4h，得到混合液；

(5)將混合液超聲1h，通過離心獲取固體物質，然后用純凈水清洗固體物質3遍，最后冷凍干燥得到前驅體；

(6)將前驅體置于管式爐熱解，得到的熱解產物即是最終的化藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料。

作為優化：步驟(6)中，所述的管式爐熱解的熱解條件如下：600℃熱解2h；升溫速率：5℃/min；管式爐內氣氛：惰性氣體N₂。

有益效果：本發明選取巢湖打撈的藍藻生物質與鈦酸四丁酯為主要原料，通過管式爐炭化制得具有特定功能的藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料。本發明以廢棄藍藻生物質與鈦酸四丁酯為主要原料，制得藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料。一方面使得廢棄藍藻生物質得到安全處置，避免了二次污染，另一方面，藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料對17β-雌二醇具有高吸附與光催化降解性能，為天然類固醇雌激素廢水處理提供理論與關鍵技術支撐。

附圖說明

圖1是本發明中的藍藻生物炭/二氧化鈦復合材料、藍藻生物炭與商業化二氧化鈦(對照)對17β-雌二醇去除效率對比示意圖。

具體實施方式