[发明专利]具有高效净化水体中17β-雌二醇蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高效净化水体中17β‑雌二醇蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料的制备方法，本发明选取巢湖打捞的蓝藻生物质与钛酸四丁酯为主要原料，通过管式炉炭化制得具有特定功能的蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料。本发明以废弃蓝藻生物质与钛酸四丁酯为主要原料，制得蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料。一方面使得废弃蓝藻生物质得到安全处置，避免了二次污染，另一方面，蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料对17β‑雌二醇具有高吸附与光催化降解性能，为天然类固醇雌激素废水处理提供理论与关键技术支撑。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种具有高效净化水体中17β-雌二醇蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料制备方法与应用。

背景技术

随着我国城市化进程与畜禽养殖业规模化快速发展，许多具有内分泌干扰性天然类固醇雌激素通过污水处理厂、沼液灌溉、养殖污水排放等途径进入水环境，对水生生物与人类健康构成严重威胁。国家环保对此类污染物处理要求也越来越严格，因此开发净化水体中天然类固醇雌激素方法十分必要。

天然类固醇雌激素主要包括雌酮(E1)、17α-雌二醇(17α-E2)、17β-雌二醇(17β-E2)和雌三醇(E3)，其中17β-雌二醇具有雌激素活性最高、稳定性较强、环境危害性最大等特点，在自然水体中有较高检出率与检出浓度，而传统污水处理工艺对其降解效果有限，所以研发成本低，去除效率高的净化17β-雌二醇方法对于处理天然类固醇雌激素污水具有重要意义。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种具有高效净化水体中17β-雌二醇蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料制备方法，具有吸附与光催化功能。

技术方案：一种具有高效净化水体中17β-雌二醇蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将打捞蓝藻过20目筛子，然后在105℃烘箱干燥，得到块状蓝藻生物质，之后将块状蓝藻生物质用粉碎机粉碎，得到粉末蓝藻生物质；

(2)取0.45g蓝藻生物质分散在80mL纯净水中，超声50min，得到蓝藻生物质悬浮液；

(3)取14.24mL钛酸四丁酯与40mL乙醇混合1h形成均相溶液；

(4)将80mL蓝藻生物质悬浮液置于带有控温装置的磁力搅拌器上，在80℃条件下搅拌，于此同时将均相溶液逐滴加入蓝藻悬浮液中大力搅拌4h，得到混合液；

(5)将混合液超声1h，通过离心获取固体物质，然后用纯净水清洗固体物质3遍，最后冷冻干燥得到前驱体；

(6)将前驱体置于管式炉热解，得到的热解产物即是最终的化蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料。

作为优化：步骤(6)中，所述的管式炉热解的热解条件如下：600℃热解2h；升温速率：5℃/min；管式炉内气氛：惰性气体N₂。

有益效果：本发明选取巢湖打捞的蓝藻生物质与钛酸四丁酯为主要原料，通过管式炉炭化制得具有特定功能的蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料。本发明以废弃蓝藻生物质与钛酸四丁酯为主要原料，制得蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料。一方面使得废弃蓝藻生物质得到安全处置，避免了二次污染，另一方面，蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料对17β-雌二醇具有高吸附与光催化降解性能，为天然类固醇雌激素废水处理提供理论与关键技术支撑。

附图说明

图1是本发明中的蓝藻生物炭/二氧化钛复合材料、蓝藻生物炭与商业化二氧化钛(对照)对17β-雌二醇去除效率对比示意图。

具体实施方式