一种双功能制造技术

一种双功能

【技术实现步骤摘要】
一种双功能In
‑
MOG/BC吸附
‑
光催化膜的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于纳米材料与环境材料制备领域，特别涉及一种双功能
In
‑
MOG/BC
吸附
‑
光催化膜的制备方法及应用
。
[0002]In
‑
MOG
为铟基金属有机凝胶；
BC
为细菌纤维素；
In
‑
MOG/BC
的中文名称为铟基金属有机凝胶
/
细菌纤维素复合凝胶
。

技术介绍

[0003]金霉素和四环素作为四环素类抗生素的代表，因其抗菌谱广
、
抗菌活性强
、
性价比高等优良特性，被广泛应用于细菌感染等疾病的预防和治疗
。
然而，它们极易溶于水，其中很大一部分无法被生物体吸收和代谢，导致高达
30~90%
的摄入量被排泄到水环境中
。
其生物不可降解性和潜在的致癌性等特点对生态环境和人类健康造成了严重的威胁，而传统污水处理厂对四环素类抗生素的去除率约为
14.3%。
因此，迫切需要高效
、
节能
、
无二次污染的处理方法来去除水体中的四环素类抗生素
。
[0004]吸附和光催化是两种经过深入研究的水处理技术，具有简单
、
高效和适应性强等突出优点
。
然而，这两种技术都存在一定的缺点和局限性
。
前者的缺点是容易吸附饱和
、
再生成本高且可能造成二次污染
。
对于后者，分散的污染物在光催化过程中不利于活性氧的作用；而富集在催化剂表面的污染物则更有利于原位光降解
。
为了克服这些缺点，近年来有人提出了吸附
‑
光催化协同方法，该方法可同时实现材料再生和高效去除污染物
。
因此，制造一种具有强大吸附和光催化功能的新型双功能材料是实现污染物
"
富集和破坏
"
的关键
。
[0005]金属有机凝胶
(Metal
–
Organic gels,MOGs)
是由金属离子和有机配体通过非共价相互作用构建而成的具有分级多孔结构
、
丰富的活性位点以及稳定的物理化学特性的杂化软材料，而且配体和金属的多样性可赋予
MOGs
不同的优异性能
。
目前大多数的
MOGs
材料在水环境下会显露其骨架不稳定的缺点，而
In
3+
具有高电荷密度和极化性，可与有机配体产生强配位作用，获得的
MOGs
具有强大的热稳定性和化学稳定性
。
含有三嗪成分的
2,4,6
‑
三（4‑
羧基苯基）
‑
1,3,5
‒
三嗪被用作有机配体可以改善合成材料的电子离域
。
如果将上述两者结合起来，将是一个理想的选择
。
此外，细菌纤维素
(Bacterial cellulose, BC)
作为一种天然的
、
生物相容的且无毒的多糖，具有高孔隙率
、
纳米结构
、
良好的亲水性
、
良好的光导性能和优异的持水性等特点，是作为载体的理想柔性基质
。
通过将粉末形态的
In
‑
MOG
与
BC
结合使用，可扩大其在在实际中的应用范围
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了更有效的去除污水中四环素类抗生素药物，而提供一种双功能
In
‑
MOG/BC
吸附
‑
光催化膜的制备方法及应用
。
[0007]TEA
为三乙胺；
CTC
为盐酸金霉素；
TTC
为盐酸金霉素
。
[0008]一种双功能
In
‑
MOG/BC
吸附
‑
光催化膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：称取
(In(NO3)3·
xH2O 0.3008 g
溶于
10 mL
水，超声条件使其充分溶解，所
得溶液命名为
A
溶液；步骤二：称取
2,4,6
‑
三（4‑
羧基苯基）
‑
1,3,5
‒
三嗪 0.4414 g
加入
10 mL
水中，并加入
0.5 mL TEA
促进其在水中的溶解，所得溶液命名为
B
溶液；步骤三：按照体积比为
1:1
的比例将
A、B
溶液混合，
In
‑
MOG
在室温下瞬间形成，并通过管倒置试验进行评估；步骤四：将步骤三制得的
In
‑
MOG
离心收集并用水洗涤数次，以除去未配位的金属离子和配体，随后通过冷冻干燥得到
In
‑
MOG
粉末；步骤五：称取
0.17 g In
‑
MOG
粉末与
40.00 g
的
0.85% w/w
细菌纤维素水凝胶均匀混合，随后将混合凝胶倒入模具，通过冷冻干燥得
In
‑
MOG/BC
吸附
‑
光催化膜
。
[0009]本专利技术合成的双功能
In
‑
MOG/BC
吸附
‑
光催化膜在同时去除水溶液中
CTC
和
TTC
的应用，其中所述的
In
‑
MOG/BC
吸附
‑
光催化膜的用量保证有效成分
In
‑
MOG
在水溶液中的剂量为
0.5 g/L
，光催化的光源为波长大于
420 nm
的可见光
。
[0010]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的
In
‑
MOG/BC
吸附
‑
光催化膜制备方法简单
、
可塑性强
、
便于携带
、
环境友好且易于分离再生，该材料可有效去除水中
CTC
和
TTC
，为通过设计将粉末状
In
‑
MOG
转化为宏观材料提供合理的方案
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双功能
In
‑
MOG/BC
吸附
‑
光催化膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：称取
(In(NO3)3·
xH2O 0.3008 g
溶于
10 mL
水，超声条件使其充分溶解，所得溶液命名为
A
溶液；步骤二：称取
2,4,6
‑
三（4‑
羧基苯基）
‑
1,3,5
‒
三嗪 0.4414 g
加入
10 mL
水中，并加入
0.5 mL TEA
促进其在水中的溶解，所得溶液命名为
B
溶液；步骤三：按照体积比为
1:1
的比例将
A、B
溶液混合，
In
‑
MOG
在室温下瞬间形成，并通过管倒置试验进行评估；步骤四：将步骤三制得的
In
‑
MOG
离心收集并用水洗涤数次，以除去未配位的金属离子和配体，随后通过冷冻干燥得到
In
‑
MOG
粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳雪，孙阳，邹东雷，高一文，刘智，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：