[发明专利]一种分子印迹光催化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种分子印迹光催化材料的制备方法，属于有机污染物降解技术领域。本发明提供的分子印迹光催化材料及其制备方法和应用。包括以下步骤：将模板分子、功能单体和致孔剂混合，进行预聚合反应，得到预聚体；将所述预聚体、交联剂、引发剂和BiOBr混合，在保护性气氛条件下进行聚合反应，得到聚合物；将所述聚合物进行洗脱，得到分子印迹光催化材料(简写为MIP)。本发明制备的分子印迹光催化材料(简写为MIP)具有良好的选择吸附性和抗干扰能力，经光催化降解后，对NOR的去除率高达96.2％。

技术领域

本发明涉及有机污染物降解技术领域，具体涉及一种分子印迹光催化材料及其制备方法和应用。

背景技术

药物和个人护理用品(Pharmaceutical and Personal Care Products,PPCPs)是一类新兴的环境污染物，主要包括药物和个人护理用品两大类，其中，药物类污染物主要包括抗生素类、催眠安定类、吗啡镇痛类、麻醉类、抗癌类和精神类等处方药以及解热镇痛类、镇咳抗感冒类、消化系统类、皮肤病用类、滋补类、维生素类、微量元素类、部分止喘药、避孕药、心血管药和抗感染类药物等非处方药；个人护理用品涵盖化妆品类、护肤品类、护理类、两性用品类以及日常清洁用品类等多个领域；除这两大类外，在生产制造这些物品的过程中添加的组分或其自身的代谢产物，如防腐剂等其它新兴化合物也属于PPCPs。PPCPs在我们的日常生活中是不可或缺的必需品，其污染物在我国的天然水环境中普遍存在，例如城市生活污水，如排泄分泌物、日常清洁用水；还有很大一部分来自于各行各业的废水，如医院、药厂、畜牧养殖场、化工加工厂等；除此之外，垃圾渗滤液、城市管网渗漏及过期固废品的丢弃也有可能导致PPCPs在环境中的污染。PPCPs普遍具有化学性质活泼、强极性、炫光性和强生物活性的特点，即使经过污水处理厂的排污处理，还是会以低浓度的形式继续存在于环境中，而且因其具有稳定性和累积性，长期暴露在环境中不仅很难被生物降解，还会通过食物链的形式在生物体内富集和迁移。PPCPs对生态环境及人体健康造成了不同程度的危害，如何有效处理PPCPs残留废水成为国内外研究热点。

光催化技术作为一种高效且环保的水处理技术，理论上能够降解废水中的PPCPs污染物。然而，当溶液中存在多种污染物时，微量污染物，尤其是低浓度的诺氟沙星(NOR)，在光催化剂表面的降解将受到制约，为提高微量污染物的去除率需提高材料的选择吸附光催化降解能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分子印迹光催化材料及其制备方法和应用。本发明提供的分子印迹光催化材料具有优异的选择吸附性能和光催化性能，且循环寿命长。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种分子印迹光催化材料的制备方法，包括以下步骤：

将模板分子、功能单体和致孔剂混合，进行预聚合反应，得到预聚体；

将所述预聚体、交联剂、引发剂和BiOBr混合，在保护性气氛条件下进行聚合反应，得到印迹聚合物；

将所述印迹聚合物进行洗脱，得到分子印迹光催化材料。

优选的，所述模板分子为诺氟沙星；所述功能单体包括α-甲基丙烯酸、三氯甲基丙烯酸或N-异丙基丙烯酰胺；所述致孔剂包括乙腈或甲醇；

所述交联剂包括二甲基丙烯酸乙二醇酯、4-乙烯基吡啶或已二胺四乙酸；所述引发剂为偶氮二异丁腈；

优选的，所述模板分子、功能单体和交联剂的摩尔比为1:(4～8):(8～20)；

优选的，所述模板分子、引发剂和BiOBr的用量比为1mmol:(0.05～0.2) g:(0.5～1)g。

优选的，所述预聚合反应的温度为0～8℃，时间为10～14h；

所述聚合反应的温度为50～70℃，时间为10～24h；