[发明专利]一种利用MnxCo3-xO4纳米笼活化单过硫酸盐处理水中抗癫痫药物的方法

摘要

本发明涉及水处理领域，公开了一种利用Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼活化单过硫酸盐处理水中抗癫痫药物的方法，具体包括如下步骤：一、单过硫酸盐与含有抗癫痫药物的水溶液混合；二、调节反应pH；三、制备Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼；四、投加Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼；五、回收Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼，即完成一种利用Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼活化单过硫酸盐处理水中抗癫痫药物的方法。使用该方法对水中典型抗癫痫药物卡马西平的去除效果明显，去除率达到95%~99%，并且可通过离心分离实现催化材料的回收再利用，节约成本。

主权项

1.一种利用Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼活化单过硫酸盐处理水中抗癫痫药物的方法，其特征在于，具体操作步骤为：一、将单过硫酸盐与含卡马西平的水溶液混合，放置于水浴振荡器上，温度25 ℃，振荡频率60~180次/min，振荡时间10~30 min，即可得到含单过硫酸盐与卡马西平的混合溶液A；二、调节反应pH：在振荡频率60 ~180次/min的条件下，使用0.1 mol/L~100 mol/L的HNO₃或者0.1 mol/L~100 mol/L的NaOH调节混合溶液A的pH值为6~8之间，得到混合溶液B；三、制备Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼，其中，x=0.25，0.5，0.75或1.0，（1）将聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、MnCl₂^.4H₂O 和CoCl₂^.6H₂O混合溶解至去离子水中，所述聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的质量与去离子水的体积比为25 g~35 g：1 L，在室温条件下搅拌使其均匀混合，搅拌速度为100 r/min~200 r/min，得到均匀的混合溶液C；（2）将K₃[Co(CN)₆]溶解至去离子水中，所述K₃[Co(CN)₆]的质量与去离子水体积比为1.6 g~1.8 g：1 L，在室温条件下搅拌使其均匀混合，搅拌速度为100 r/min~200 r/min，得到均匀的混合溶液D；（3）将步骤（2）所得混合溶液D均匀滴加至步骤（1）所得混合溶液C中，滴加速度为1 d/s~3 d/s，所述混合溶液C中MnCl₂^.4H₂O 和CoCl₂^.6H₂O的总摩尔与混合溶液D中K₃[Co(CN)₆]的摩尔比为3~4：1，在室温条件下搅拌使其均匀混合，搅拌速度为100 r/min~200 r/min，搅拌30 min~60 min，然后静置20 h~24 h；采用离心分离法分离（3）中的粉红色沉淀物，离心速度为5000 r/min~10000 r/min，用去离子水反复清洗3次~ 6次后，置于烘箱中于40 ℃~ 60 ℃的条件下干燥，待完全干燥后将固体盛放于坩埚中，把坩埚置于马弗炉中，400 ℃~800 ℃下焙烧1 h~2 h，冷却至室温，研磨，得到黑色Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼；四、投加Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼：将Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼投加至步骤二所述的混合溶液B中，反应时间为10 min~60 min，得含有Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼的溶液；五、回收Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼：用离心分离法回收溶液中的Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼，离心速度为5000 r/min~10000 r/min，用去离子水反复清洗3次~ 6次后，放置在40 ℃~60 ℃中干燥5 h~10 h，得到回收后的Mn_xCo_3‑xO₄纳米笼。