[发明专利]一种高效吸附水体中抗生素的复合材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种高效吸附水体中抗生素的复合材料、制备方法及应用，属于环境保护中的水污染治理，所述材料的制备步骤为：1)将凹凸棒粘土经过高温煅烧，得到煅烧后的凹凸棒粘土，将其研磨成粉末，重新造粒成凹凸棒粘土颗粒物；2)取磁性铁‑石墨烯混合物，再采用乙醇分散得到磁性铁‑石墨烯分散液；3)称取凹凸棒粘土颗粒物，加入磁性铁‑石墨烯分散液，使其与所述颗粒物充分混合并略微没过所述颗粒物，加热抽真空、过滤干燥、形成涂层，得到复合材料。本发明的材料对水体中的抗生素具有优异的吸附作用，有助于促进水体的污染治理，制备过程简单、制作成本低、环保节能，能实现原位修复，并能保持长期且良好的抗生素吸附效果。

技术领域

本发明属于水污染处理技术领域，具体的说，涉及一种高效吸附水体中抗生素的复合材料、制备方法及应用。

背景技术

我国是抗生素的使用大国，长期以来抗生素都被大量的用于人类和动物的疾病治疗，并以亚治疗剂量添加于动物饲料中。而抗生素被机体吸收后，少部分会经过羟基化、裂解和葡萄糖苷酸化等代谢反应生成无活性的产物，而大部分(＞90％)则以原形或代谢物形式排入环境，最终在土壤和水体中大量残留，严重影响人类健康和生态平衡。

目前去除水体中抗生素的方法主要有氧化法、生物降解法、光催化法及吸附法。由于氧化处理经常会产生一些具有毒素的中间产物，容易产生二次污染，不利于推广，而生物降解法也仅能针对可由生物所降解的抗生素，因而上述两种方法均具有很大的局限性，而吸附法多采用多孔材料作为吸附剂去除废水中的抗生素，是一种相对简单高效的处理方法，且不会产生有毒中间产物，其适用范围广、成本低且易于实施，从而吸附法的应用范围相较更加广泛。

而目前研究较多的光催化材料在降解抗生素领域也得到了越来越多的应用，如中国专利申请号为CN201810769632.2，公开日期为2018-11-09的申请案公开了一种高效降解抗生素可见光催化复合材料的制备方法，以ZnFe₂O₄为基体材料和磁分离介质，经ZnO颗粒负载及g-C₃N₄包覆等工艺制得，ZnO作为g-C₃N₄和ZnFe₂O₄光生电子的接收端,提高了光生电子空穴的分离,使复合材料可利用可见光催化降解抗生素。而光催化法主要不足之处在于：(1)通常需要采取含有金属元素的物质制作新型材料，制作及后期的使用过程中可能会造成二次污染，且金属材料造价较贵。(2)制作过程较为繁琐，且需要在高温条件下进行长时间反应，控制难度相对较大。

开发一种制备方法简单，且成本低廉的材料是可以更为经济有效的解决水体中大量抗生素污染的问题，凹凸棒粘土作为我国储藏丰富，来源广泛，价格低廉的无机纳米材料，其独特的物理化学结构使其具有较高的比表面积和吸附能力，已被广泛应用于污水处理等领域。然而直接采用凹凸棒土进行吸附去除水体中的抗生素存在不利于回收，吸附效率低等问题。

基于现有技术的缺陷，亟需发明一种成本低廉，不易产生污染，针对水体中抗生素吸附效果好的材料。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中去除水中抗生素的材料存在的成本昂贵，后期使用过程容易造成二次污染的问题，本发明旨在提供一种成本低廉，不容易产生污染，且针对水体中抗生素吸附效果较好的材料，同时提供该材料的制备方法。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供了一种高效吸附水体中抗生素的复合材料，所述材料的制备方法如下：

1)将凹凸棒粘土经过高温煅烧，得到煅烧后的凹凸棒粘土，将其研磨成粉末，重新造粒成凹凸棒粘土颗粒物；

2)取磁性铁-石墨烯混合物，再采用乙醇分散得到磁性铁-石墨烯分散液；