[發明專利]一種Ga-MOG/SA beads的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202310063417.1
• 申請日: 2023-02-05
• 公開（公告）號: CN116284963A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 李陽雪;谷俊紅;劉智;李寧寧;劉志生
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;B01J20/26;C02F1/28;B01J20/30;C08J3/24;C08L5/04;C08K5/00;C02F101/30
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張冉昕

一種Ga?MOG/SA?beads的制備方法及應用，步驟如下：稱取Ga(NO₃)₃·xH₂O置于具有乙醇的玻璃容器中，超聲溶解；將2，4，6?三（4?羧基苯基）?1，3，5?三嗪溶于二甲亞砜中，超聲溶解；將上述兩種溶液混合并超聲，然后轉移至120℃真空干燥箱中加熱；將所獲的濕凝膠進行透析以除去未參加配位的金屬離子和配體，通過冷凍干燥得到Ga?MOGs粉末；將GMOGs粉末和海藻酸鈉溶于去離子水中，將所得的混合液滴入CaCl₂溶液中，混合液滴與CaCl₂溶液反應后立即形成小球，靜置過夜完成交聯；將得到的小球用去離子水洗滌出去多余的離子，經真空冷凍干燥機得到干燥的Ga?MOG/SA?beads。本發明制備方法簡單、環境友好且易于分離再生，該材料可作為同時去除水中CTC和CIP的有效吸附劑。

技術領域

本發明屬于納米材料與環境材料制備領域，涉及一種Ga-MOG/SA?beads的制備方法及同時去除水溶液中鹽酸金霉素和鹽酸環丙沙星的應用。

Ga-MOG/SA?beads的中文名稱為鎵基金屬有機凝膠/海藻酸鈉小球。

背景技術

隨著人口的增長和工業化進程的推進，抗生素被廣泛用于預防人類和動物的細菌/真菌感染，在農業和畜牧業中也越來越普遍地用作生長促進劑。水環境中的污染物并不是孤立的，不同種類的抗生素經常共存。由于抗生素在自然條件下具有較低的生物降解性，對生態環境和人類健康造成潛在風險。在眾多抗生素中，鹽酸金霉素（chlortetracyclinehydrochloride,?CTC）和鹽酸環丙沙星（ciprofloxacin?hydrochloride,?CIP）因其療效好、生產成本低、治療和預防疾病等優點被大量生產和消費，經常在各類水環境如湖泊、河流、水庫、地下水甚至飲用水中被檢測到，它們不僅會導致耐藥菌的生長，而且會對人和動物產生慢性不良影響。此外，CTC和CIP由于其復雜的有機結構、生物毒性和生物聚集性，很難通過傳統的水處理技術去除，而且常規降解過程中容易產生有毒副產物，造成二次污染。因此，尋找一種有效可行的方法從水溶液中同時去除CTC和CIP是很有必要的。

金屬有機凝膠（Metal–Organic?gels,?MOGs），作為具有與相應的金屬有機骨架（Metal–Organic?frameworks,?MOFs）相同化學組成但不同結構規則性的擴展物種，主要是由金屬離子和有機配體自組裝而成，其中金屬與配體之間的相互作用通常賦予MOGs不同尋常的特征，比如其較高的比表面積和較高的孔隙率可以暴露更多的活性位點，有利于污染物分子的快速傳質。已有鎵基MOFs用于吸附分離，然而鎵基MOGs尚未得到關注。一些MOGs水穩定性差、易團聚，而且其固有的粉末形式使得從液體中分離和再生較為困難，阻礙了MOGs在水環境中的實際應用。為了克服這些限制，球形吸附劑已被成功用于去除水溶液中的抗生素，而且易于分離和再生，由于其穩定的形式，可以避免二次污染，使其成為滿足實際水處理需求的一種可行方法。海藻酸鈉（Sodium?alginate,?SA）由于其粘性、無毒性、低成本已被用于環境修復，然而關于MOGs/SA復合材料去除抗生素的應用有限，將鎵基MOGs封裝在SA中轉化為復合材料在去除抗生素方面表現出巨大潛力。

發明內容

針對上述存在的問題和提出的可行方法，本發明提供了一種Ga-MOG/SA?beads的制備方法及應用。該方法操作簡便，所制得的Ga-MOG/SA?beads不僅可以繼承Ga-MOGs的功能特性，還具有了環境友好、可塑性性、便于攜帶、易于分離再生等優點，可以同時有效去除水溶液中的CTC和CIP。

一種Ga-MOG/SA?beads的制備方法，其步驟如下：

步驟一：稱取Ga(NO₃)₃·xH₂O?0.1355?g置于玻璃容器中，加入1?mL乙醇并超聲使其充分溶解；

步驟二：稱取0.1576?g?2，4，6-三（4-羧基苯基）-1，3，5-三嗪溶于5?mL二甲亞砜中，通過超聲使其充分溶解；