[发明专利]一种EDTA-β-CD材料在去除水溶液中环丙沙星方面的应用

说明书

本发明公开了一种EDTA‑β‑CD材料在吸附水溶液中环丙沙星方面的应用。具体的应用方法如下：应用方法如下：将EDTA‑β‑CD材料置于含有50～250mg/L环丙沙星的水溶液中，室温下搅拌；其中：EDTA‑β‑CD材料和水溶液的固液质量体积比为1:5～2:5g/L。本发明使用的材料制备工艺简单、条件易控、成本低廉、安全无毒，适于大规模、批量生产。将此吸附材料应用于去除水溶液中环丙沙星抗生素，吸附性能优越，吸附时间短，处理操作简单，成本低廉，实用性强。

技术领域

本发明涉及一种EDTA-β-CD材料在去除水溶液中环丙沙星方面的应用，属于环境科学技术领域。

背景技术

水体中的抗生素的来源主要分为以下几个方面：抗生素工业废水，人用抗生素和兽用抗生素。研究表明，体内的抗生素不能被身体器官完全吸收，因此一部分抗生素会以原药或代谢物的形式排出体外。另外，某些不法商家会直接排放未经处理的含有抗生素的废水。这些抗生素会通过污水排放和雨水冲刷，最后进入到地下水和饮用水中，严重地威胁着人类的健康以及严重地破坏生态环境的平衡。环丙沙星为合成的第三代喹诺酮类抗菌药物，具广谱抗菌活性，杀菌效果好，价格低，广泛应用于人类疾病和牲畜疾病的治疗中。同时，环丙沙星会对人体和牲畜产生毒性作用，可以使环境中的细菌对其产生抗性。因此必须将其从污水中去除。由于吸附技术操作简易，价格低廉，故易广泛应用于去除水中环丙沙星。

目前，环丙沙星去除所用的吸附剂存在吸附性能有待提高，吸附速率有待加快，吸附剂的毒性有待降低，吸附剂制备工艺繁杂、不适于大规模批量生产等技术问题。

发明内容

为了解决现有吸附剂毒性大，吸附时间长等技术问题，本发明的目的是提供一种EDTA-β-CD材料在去除水溶液中环丙沙星方面的应用。本发明采用EDTA-β-CD吸附剂去除环丙沙星，其对环丙沙星具有较高的吸附性能，吸附平衡的时间短，并且该吸附剂成本低廉，安全无毒。

本发明的技术原理如下介绍：环糊精是由细菌通过酶催降解淀粉而获得的一种天然的环状寡糖。环糊精最重要的特性是他们立体明确的疏水内腔，可与众多具有合适尺寸和极性分子形成主-客体包含物。用EDTA与β-CD进行交联反应之后，得到一个等电点较低的吸附材料，而环丙沙星的等电点较高。因此吸附过程中不仅有环糊精内腔对环丙沙星的疏水作用，还有在相当长的pH范围内吸附剂与吸附质的静电吸引作用，从而更好的吸附抗生素。因此EDTA-β-CD材料是一种适合用于吸附环丙沙星的优越的吸附剂。

本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供一种EDTA-β-CD材料在去除水溶液中环丙沙星方面的应用。

上述应用方法如下：将EDTA-β-CD材料置于含有50～250mg/L环丙沙星的水溶液中，室温下搅拌；其中：EDTA-β-CD材料和水溶液的固液质量体积比为1:5～2:5g/L。

优选的，水溶液中含有80～120mg/L的环丙沙星；搅拌时间为3-5小时；搅拌速度为150～250r/min。

和现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)β-CD的疏水内腔可以与环丙沙星结合形成包含化合物进而吸附去除环丙沙星，另外EDTA-β-CD材料的等电点低，而环丙沙星的等电点高，在相当广的pH范围内，EDTA-β-CD材料对环丙沙星都有静电吸引作用。因此将EDTA-β-CD材料应用于吸附环丙沙星，时间短而且吸附性能优越。

(2)制备过程时不产生对环境有污染的副产物，并且仅采用常规化学试剂EDTA，原料简单易得，成本低廉，适于大批量生产。

(3)吸附时间短(3-5小时)，吸附性能优越，吸附容量可高达327.14mg/g，材料来源广，成本低，制备过程绿色化，适合于大规模生产。

附图说明