【技术实现步骤摘要】
利用高电荷密度纳米纤维膜水
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固接触电催化降解痕量抗生素的装置
[0001]本专利技术涉及一种利用高电荷密度纳米纤维膜水
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固接触电催化降解痕量抗生素的装置。
技术介绍
[0002]抗生素污染及细菌耐药性已成为当今社会最严峻的挑战之一。污水厂出水是抗生素重要的排放点源，由于传统污水处理工艺难以生物化学降解抗生素，导致抗生素作为母体或转化产物释放到水环境中，造成严重环境污染。尽管水环境中抗生素浓度通常在ng/L至μg/L间，然而由于持续不断地进入环境中，给人类健康和生态环境安全带来潜在风险。同时，抗生素排放进入环境中施加的选择性压力筛选并富集了环境中的耐药细菌和耐药基因，加速了耐药细菌的不断进化，从而催生了各类耐药性的“超级细菌”。全球约有1/5的河流抗生素浓度已超过可诱发细菌耐药性的水平，若抗生素随污水排放不加以控制，预计到2050年全球每年的死亡人数将额外增加1000万。因此，高效去除水环境中的抗生素一直是现代污水处理技术研究的热点与难点。
[0003]膜分离是控制抗生素的前沿技...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用高电荷密度纳米纤维膜水
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固接触电催化降解痕量抗生素的装置，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备Ti3C2T
x MXene纳米薄片；S2、配制Ti3C2T
x MXene/N,N
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二甲基甲酰胺纺丝液，将制备得到的Ti3C2T
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MXene纳米薄片以粉末的形式按1:5的重量比溶解在N,N
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二甲基甲酰胺溶液中，得到Ti3C2T
x MXene/N,N
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二甲基甲酰胺纺丝液；S3、配制高电负性高分子纺丝液，将高电负性高分子粉末溶解在N,N
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二甲基甲酰胺和丙酮中，使用聚四氟乙烯搅拌棒磁体在温度为70℃及转速为650rpm的条件下，进行磁力搅拌2.5h以进行充分混合，得到高电负性高分子纺丝液；S4、将制备得到的Ti3C2T
x MXene/N,N
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二甲基甲酰胺纺丝液和高电负性高分子纺丝液混合，然后将混合后的溶液，通过静电纺丝法，制备得到高电荷密度纳米纤维膜；S5、将制备好的高电荷密度纳米纤维膜装配到超声过滤单元中，然后将含有痕量抗生素和悬浮颗粒的废水从进水管进入到超声波室中，待废水充满超声波室后，接通超声陶瓷片电源，陶瓷片的高频振动促使废水产生空化气泡；空化气泡从生成到破裂使废水和纳米纤维膜频繁接触起电，产生接触电致催化效应降解流经膜孔的痕量抗生素，同时纳米纤维膜截留悬浮颗粒，以同步实现抗生素降解和悬浮颗粒过滤。2.根据权利要求1所述的利用高电荷密度纳米纤维膜水
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固接触电催化降解痕量抗生素的装置，其特征在于，在步骤S1中，制备Ti3C2T
x MXene纳米薄片，具体包括以下步骤：S101、将0.5～2g的Ti3AlC2粉末加入到0.5～3g的LiF和3～12M、10～30mL的HCl的预混溶液中，用聚四氟乙烯磁性搅拌棒以100～500rpm的速度搅拌12～36小时，温度保持在20～50℃，得到第一混合物；S102、将制备得到的第一混合物用去离子水进行多次洗涤，每次洗涤过程中以3500rpm离心5分钟，直至获得稳定的深绿色上清液，且深绿色上清液的pH值为6；S103、当深绿色上清液的pH值为6时，将获得的悬浮液再次离心30分钟，然后在冰浴中超声分层1小时，得到第二混合物；S104、将制备得到的第二混合物在60℃的真空烘箱中干燥12小时，以获得稳定的无液体分层的Ti3C2T
x MXene纳米薄片。3.根据权利要求1所述的利用高电荷密度纳米纤维膜水
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固接触电催化降解痕量抗生素的装置，其特征在于，在步骤S3中，将高分...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹达啟，方荣坤，刘小旦，唐凯，刘辉，郝晓地，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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