[发明专利]一种吸附水体中抗生素的磁性多孔碳吸附材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种吸附水体中抗生素的磁性多孔碳吸附材料的制备方法，包括以下步骤：将硝酸锌和硝酸钴溶于甲醇得到溶液A；将2‑甲基咪唑溶于甲醇得到溶液B；将溶液B加入到溶液A中搅拌，然后离心分离，再次分散于甲醇后离心，重复两次，干燥后再经真空干燥得到双金属有机框架材料；将双金属有机框架材料置于管式炉中在惰性气体保护下升温煅烧，自然冷却至室温后即可得到磁性多孔碳吸附材料。本发明选用双金属有机框架为碳源，可利用金属中心离子为催化剂和造孔剂，制备过程简单方便；所得多孔碳吸附材料具有高比表面积，高石墨化程度，磁性特性，可以污染物吸附领域。

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别涉及一种磁性多孔碳吸附材料及其制备方法。

背景技术

自然环境中的抗生素作为一种具有生物活性的新型污染物，是“药品和个人护理用品”污染物中的主要种类之一，由于日常的大量频繁性连续输入，在环境中表现为“虚拟持久性”特征，不断富集于各类水体、土壤和底泥中。抗生素及其转换产物的长期存在可能会导致耐药细菌和抗生素抗性基因的传输或传播，会严重影响生态系统及威胁微生态平衡和人类健康，因而对其污染的治理已成为国际研究热点。

与一般的工业废水相似，抗生素废水的处理方法也可归纳为下几种：沉淀法、吸附法、光催化降解法、电解法、萃取法、生物处理法等。而这些处理方法中，吸附技术由于其操作简单，去除率高等优点，在水环境治理领域具有巨大的发展潜力。比如：专利CN107081133A公开了一种多孔有机物的制备方法，该材料对四环素类及磺胺类抗生素具有一定的吸附效果。但其回收过程复杂，不易于循环使用。

因此，开发成本低、可回收且制备过程简单的吸附材料仍旧是本领域的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种吸附水体中抗生素的磁性多孔碳吸附材料的制备方法，以解决当前水体中抗生素吸附材料制备过程繁琐、可回收性差的难点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种吸附水体中抗生素的磁性多孔碳吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将硝酸锌和硝酸钴溶于甲醇得到溶液A；

步骤2，将2-甲基咪唑溶于甲醇得到溶液B；

步骤3，将溶液B加入到溶液A中搅拌，然后离心分离，再次分散于甲醇后离心，重复两次，干燥后再经真空干燥得到双金属有机框架材料；

步骤4，将步骤3得到的双金属有机框架材料置于管式炉中在惰性气体保护下升温煅烧，自然冷却至室温后即可得到磁性多孔碳吸附材料。

优选的，所述硝酸锌和硝酸钴的摩尔比为0.1-50。

优选的，所述溶液A中，硝酸锌和硝酸钴总的浓度为0.05-0.15mol/L。

优选的，所述硝酸锌和硝酸钴总量与2-甲基咪唑的摩尔比为1：(5-10)。

优选的，所述溶液B中，2-甲基咪唑的浓度为0.058-0.142g/mL。

优选的，所述步骤3中，干燥的温度为50℃，真空干燥的温度为200℃。

优选的，所述步骤4中，煅烧时的目标温度为800℃-1200℃，升温速率为0.5-2℃/min，惰性气体为纯N₂或氩气，惰性气体的流速为50-150mL/min。

有益效果：本发明与现有技术及原料相比由以下突出优点︰(1)选用双金属有机框架为碳源，可利用金属中心离子为催化剂和造孔剂，制备过程简单方便；(2)所得多孔碳吸附材料具有高比表面积，高石墨化程度，磁性特性，可以污染物吸附领域。

附图说明

图1为实施例1所得的类石墨烯材料的扫描电子显微镜(SEM)照片。