[发明专利]一种磁性还原氧化石墨烯复合材料的制备及其用于去除水中喹诺酮类抗生素的方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及一种磁性还原氧化石墨烯复合材料的制备及其用于除水中喹诺酮类抗生素的方法。

背景技术

药用抗生素在人类医疗和农产品加工业等领域具有广泛的应用。喹诺酮类作为五大类抗生素（喹诺酮类、β-内酰胺类、大环内酯类、氨基糖苷类和四环素类）之一，在环境中经常被检测到且浓度较高[1]。通过农田径流和城市污水处理厂排放的上述抗生素的残留物也经常在地表水、地下水和饮用水中检测到[2-3]。喹诺酮的广泛应用已成为一个严重的问题，因为它具有多种潜在副作用，包括急性和慢性毒性[4]。喹诺酮类抗生素已被普遍认为会破坏微生物呼吸作用并影响其代谢，常规水处理技术对其去除通常是不完全的[5-6]。部分学者对吸附去除喹诺酮类抗生素的材料已有一些研究，这些材料有高岭土[7]，蒙脱石[8]、黏土[9]，分子筛[10]，针铁矿[11]、铝氧化铝[12]、活性炭[13]，单壁碳纳米管和多壁碳纳米管[14-15]等。

氧化石墨烯（GO，Graphene Oxide）作为一种新型的二维碳纳米材料，已开始被应用于水处理领域去除水中污染物[16]。氧化石墨烯表面有大量的含氧基团如环氧基、羟基和羧基等。这些官能团使氧化石墨烯具备很好的亲水性能并且适宜用作吸附剂[17]。还原氧化石墨烯（RGO，Reduced Graphene oxide）也被应用于去除污废水中有毒元素和化合物[18]。然而，在水处理过程中，GO和RGO分离通常需要离心或过滤，而磁性吸附剂则可减少这一繁琐过程。磁性材料和石墨烯的复合具有磁响应性，可以使GO或RGO从溶液中迅速有效的分离[19]。目前制备的石墨烯磁性纳米复合材料的工艺步骤较多，且所制得的石墨烯磁性纳米复合材料中磁性纳米颗粒易团聚影响吸附效果，故分散性不好。因此寻找一种制备晶相纯、不易团聚、磁化度较高的磁性还原氧化石墨烯的方法是研究热点。

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