[發明專利]基于改性蛋殼的金屬有機骨架化合物的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202111180969.8
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113788956B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 劉建強;鐘鈺瑜;潘瑩;廖棟輝;張文鳳;戴忠;陳諶;李寶紅;李思
• 申請（專利權）人: 廣東醫科大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;B01J20/32;C02F1/28;C02F103/34
• 代理公司: 東莞眾業知識產權代理事務所(普通合伙) 44371
• 代理人: 何恒韜

本發明公開一種基于改性蛋殼的金屬有機骨架化合物的制備方法及應用，制備方法包括以下步驟：1）對蛋殼清洗、干燥以及研磨過篩，得到蛋殼粉ES；2）制備改性蛋殼磁性材料Fe₃O₄?ES；3）制備金屬有機骨架化合物Fe₃O₄?ES/ZIF?8；以上制備方法制得的金屬有機骨架化合物作為藥物污染物吸附劑吸附水體中的諾氟沙星；本發明所述制備方法簡單，原料來源充足、生產成本低，適合擴大化生產要求，方便工業生產；該制備方法制備出來的金屬有機骨架化合物對諾氟沙星具有很好的吸附能力，具有較好的脫附能力和循環利用能力，還具有磁性，通過磁鐵能快速回收，回收便捷。

技術領域

本發明涉及藥物污染物吸附劑技術領域，特別涉及一種基于改性蛋殼的金屬有機骨架化合物的制備方法及應用。

背景技術

隨著社會的進步以及醫藥行業的發展，最近的幾十年，越來越多的水系環境中被檢測出多種藥物、藥物代謝物和藥用輔料殘留。其中藥物主要包括抗生素類、激素類、抗炎類等藥物，而藥用輔料主要包括增溶劑、助溶劑、乳化劑、著色劑、黏合劑等。這些藥物、藥物代謝物和藥用輔料結構復雜，成分多樣，在自然條件下自行降解緩慢。同時隨著人們不斷的生產、使用，排放到水體中的藥物、藥物代謝物和藥用輔料越來越多，盡管目前被檢測出來的藥物濃度遠低于藥物效應的最低濃度，但通過水體持久性的接觸這類物質仍然會對人類、動植物與生態系統有一定的害處。

目前藥物污染物的去除方法主要有活性污泥吸附、生物降解、光催化法降解、氧化作用等，但由于各自的缺點，限制了其應用。活性污泥吸附只是將污染廢水體系中藥物污染物轉移到土壤中，無法徹底地將藥物從環境中清除掉。生物降解和光催化法降解過程十分緩慢，不足以抵消日益增加排放到水中的藥物污染物。而對于氧化作用，由于其成本消耗高難以廣泛應用。相比之下，吸附法具有操作簡單，成本低廉，效率高，能實現廣泛應用等特點，合適作為除去水體藥物污染物的方法。目前有多種材料可以作為吸附劑，例如活性炭、碳納米管、離子交換樹脂、金屬氧化物等，但是碳納米管生產成本高，難以大規模應用；活性炭再生困難，難以重復利用；金屬氧化物和離子交換樹脂等材料比表面積小，吸附效果不理想。因此，仍有必要繼續開發具有吸附效果好、成本低、能夠重復利用優點的新型材料，作為除去水體中藥物污染物的吸附劑。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對上述現有技術中的不足，提供一種基于改性蛋殼的金屬有機骨架化合物的制備方法及應用，其制備方法簡易，產率高，對水具有很好的穩定性，該方法制備出來的金屬有機骨架化合物Fe₃O₄-ES/ZIF-8對諾氟沙星具有很好的吸附能力，金屬有機骨架化合物Fe₃O₄-ES/ZIF-8在吸附藥物污染物后還具有良好脫附能力和一定的循環利用能力，金屬有機骨架化合物Fe₃O₄-ES/ZIF-8具有磁性，通過磁鐵能快速回收，金屬有機骨架化合物Fe₃O₄-ES/ZIF-8在吸附環境水體中的藥物殘留方面具有潛在應用。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種基于改性蛋殼的金屬有機骨架化合物的制備方法，包括以下步驟：

1）用蒸餾水將蛋殼清洗干凈后，在378K 的條件下干燥 24h，之后經研磨過篩得到蛋殼粉ES；

2）將蛋殼粉ES 加入甲醇溶液中超聲處理 20 min，得到懸浮液A，在懸浮液A中加入三羥甲基甲烷攪拌3min，得到混合溶液B，在持續攪拌的情況下，將鹽酸多巴胺加入混合溶液B中，再滴加Fe₃O₄分散液；聚合8小時后，使用磁鐵使沉淀與溶液分離，得到顆粒C，之后用水洗滌顆粒C 3 次，然后置于烘箱中干燥過夜，得到改性蛋殼磁性材料Fe₃O₄-ES；