[發明專利]一種用于抗生素廢水的環丙沙星降解劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011276716.6
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112516955A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 肖伽勵;周龍生;孔慶磊;王元有;田杰;丁正
• 申請（專利權）人: 揚州工業職業技術學院
• 主分類號: B01J20/08
• 分類號: B01J20/08;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 楊勝

本案涉及一種用于抗生素廢水的環丙沙星降解劑及其制備方法，將X₂O₃或X(OH)₃、RO或R(OH)₂和Na₂CO₃分別緩慢加入不斷攪拌的NaOH溶液中進行水熱反應；自然冷卻后，水洗干燥，研磨得到產物，與雙氧水混合，調節體系pH至6?8即得環丙沙星降解劑。本發明采用一步水熱法制備出純相LDH，可以通過調控原料中R及X的化學計量比來控制最終LDH的R及X的化學計量比；本發明所使用的材料具有較高的穩定性，且無毒無害，不會造成資源浪費與附加污染的形成，制備過程簡便高效；制得的LDH復合雙氧水體系在10?15分鐘內對環丙沙星的去除率可達到90％以上，是一種綠色環保的水體抗生素處理材料。

技術領域

本發明涉及抗生素廢水處理領域，具體為一種用于抗生素廢水的環丙沙星降解劑及其制備方法。

背景技術

抗生素作為一種廣譜性藥物，能夠抑制細菌的繁衍，在細菌感染疾病的治療中發揮重要的作用。但是隨著抗生素被越來越多地使用，抗生素濫用問題已經成為影響人類健康發展的一大威脅。我國是抗生素使用量及增幅都較大的國家，2013年我國人均抗生素消耗量138g/人/a，是美國的10倍。廣泛使用的抗生素也造成了水體污染。無論是生產系統的廢水、醫療系統廢水、城市生活污水還是養殖業廢水都可能含有抗生素。因此探討水環境中抗生素的去除具有重要的意義。

傳統的處理抗生素廢水的方法主要有生物法、物理法和高級氧化法，目前工藝通常存在吸附耗時長，處理效率低、成本高等不足。層狀雙金屬氫氧化物(LDH)，具有類水鎂石結構，可以看作Mg(OH)₂的水鎂石結構中共邊八面體片層中的二價陽離子被三價陽離子取代，在金屬氫氧化物片層內產生的多余正電荷被片層間的陰離子中和，同時水分子也位于夾層間，因此，它與“三明治”的夾層結構類似。其可調節的層間距，較大的比表面積使其在催化、凈水、電化學領域都有較為廣泛地應用。然而，單純使用LDH對水體中的抗生素進行物理吸附也很難達到較為理想的廢水處理效果。

發明內容

針對現有技術中的不足之處，本發明旨在利用雙氧水與LDH復合制備一種能夠應用于處理抗生素廢水的降解劑，其具有良好的吸附性能和降解性能。

為實現上述目的，本發明提供如下按技術方案：

一種用于抗生素廢水的環丙沙星降解劑的制備方法，包括如下步驟：

S1：將三價金屬的氧化物或氫氧化物即X₂O₃或X(OH)₃、二價金屬的氧化物或氫氧化物即RO或R(OH)₂和Na₂CO₃分別緩慢加入不斷攪拌的NaOH溶液中，攪拌均勻后置于水熱釜中進行水熱反應；反應完成后，自然冷卻、水洗、干燥，研磨得到R-X型LDH產物；

S2：LDH/雙氧水體系的構建：取所述R-X型LDH和雙氧水混合，調節體系pH至6-8，得到LDH復合雙氧水體系，即環丙沙星降解劑。。

進一步地，所述X為Al、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、La的一種。

進一步地，所述R為Mg、Mn、Zn、Fe、Co、Ca的一種或幾種。

進一步地，所述X₂O₃或X(OH)₃、RO或R(OH)₂和Na₂CO₃的摩爾比為X：R：CO₃^2-＝1:2:0.5。

進一步地，所述水熱反應的條件為溫度100-150℃，時間6-24h。

進一步地，所述雙氧水的濃度為15％-30％，LDH與雙氧水的質量與體積比為1:40-1:10。