[發(fā)明專利]一種用于抗生素吸附的生物質功能材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210157323.6
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114522672B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 王仲民;劉松林;王亞軍;周治德;李桂銀;喬濤;黃志民
• 申請（專利權）人: 廣西科學院
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/38;C02F101/34
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 周雯

1.一種用于抗生素吸附的生物質功能材料，其特征在于：A組分與B組分按照質量比1：1-3：1通過化學交聯(lián)反應形成基礎生物質功能材料；所述A組分以廢棄柿渣、青柿中的一種為原料制得的含有15.0%-25.0%柿單寧提取物粉體；所述B組分為生物炭材料或氮摻雜石墨烯材料；

將所述基礎生物質功能材料與C組分四氧化三鐵納米顆粒按照質量比3：1，基礎生物質功能材料溶液與各試劑質量比為：與98.0%環(huán)己烷為10：1，與99.5%異丙醇為1:1，與95.0%正乙醇為20：1，與聚丙烯酸化學試劑比1:1，與交聯(lián)劑25%的戊二醛質量比為10：1，進行交聯(lián)反應，得到磁性生物質功能材料；

或者將所述基礎生物質功能材料與C組分碳酸鈣與海藻酸鈉按照質量比3:2～3:2.5，所述碳酸鈣與海藻酸鈉為質量比1:1，基礎生物質功能材料溶液與各試劑體積比為：98.0%環(huán)己烷為10:1，97.0%甘油為20:1，99.0%葡糖酸內酯為20:1，與交聯(lián)劑25%戊二醛為10：1，進行交聯(lián)反應，得到凝膠態(tài)生物質功能材料。

2.按照權利要求1所述生物質功能材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將A組分材料按10～15g/L的濃度溶于水中形成A組分的水溶體系，將B組分材料按30～50g/L的濃度溶于水制成B組分的水溶體系；

（2）將A組分水溶體系、B組分水溶體系按體積以1:1的比例混合，攪拌8～20h，將交聯(lián)劑加入上述混合水溶體系中，在40℃下攪拌8h，形成AB復合物的懸浮物體系；

（3）用水洗滌AB復合物的懸浮水溶液并過濾，真空干燥，篩分后得到基礎生物質功能材料；

所述制備步驟（1）、（2）中攪拌轉速范圍在300～1200轉/分之間；

所述制備步驟（2）中所述交聯(lián)劑可采用乙二醛、戊二醛、甲醛水溶液中的一種，或N,N-亞甲基雙丙烯酰胺交聯(lián)劑；質量用量按照AB組分的1.0%-5.0%。

3.按照權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述基礎生物質功能材料通過C組分賦予磁性功能，進一步形成磁性生物質功能材料，制備步驟如下：

（1）環(huán)己烷與正乙醇體積比11:5作為油相；將Fe₃O₄納米顆粒與所述基礎生物質功能材料質量比1:3的比例溶于水中，超聲分散，加入濃度為25.0%的戊二醛作為水相；

（2）按油水體積比11:4混合，加入聚丙烯酸3～5g，攪拌制成反相懸浮分散體系；

（3）恒溫反應24h后，用濃度為99.0%的異丙醇洗去聚丙烯酸，后用去離子水沖洗，烘干、研磨，得到磁性生物質功能材料。

4.按照權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述基礎生物質功能材料通過C組分海藻酸鈉和碳酸鈣，進一步形成凝膠態(tài)生物質功能材料，制備步驟如下：

（1）將環(huán)己烷、甘油、葡糖酸內酯按體積比為11:5:5～11:7:7的比例配成油相體系；將所述基礎生物質功能材料與海藻酸鈉以質量比3:1的比例溶于水中形成水相體系；

（2）將水相體系以體積比10:1的比例加入交聯(lián)劑25%戊二醛溶液，經磁力攪拌，交聯(lián)固化反應3～8h，與油相體系按照11:5～17:8的體積比例混合，得到懸浮液；

（3）C組分海藻酸鈉與碳酸鈣按照質量比1:1的比例，將碳酸鈣粉末投入懸浮液中懸浮液與，超聲分散 30 min，混合均勻，調節(jié)pH值4～8，靜置30min，裝入特定模具，得到凝膠態(tài)生物質功能材料。

5.將權利要求1-4任一一項所得的生物質功能材料處理抗生素污水的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）稱取所得生物質功能材料，分散于污水中；所述污水中抗生素濃度為100ng/L～100mg/L；所述生物質功能材料和污水中抗生素的質量濃度比為0.2～0.5:1；

（2）在常溫條件下，使用酸溶液或者堿溶液調節(jié)污水的pH值為4～10；

（3）攪拌或者靜置，使污水反應，實現(xiàn)生物質功能材料對抗生素污水的吸附處理。