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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理,具体涉及的是一种去除废水中抗生素的光催化方法。
技术介绍
1、抗生素药物已被广泛用于人类疾病治疗、畜牧养殖等行业,由于抗生素降解困难、潜在生物毒性高、对生态环境影响严重,抗生素已经成为废水中亟待去除的重要污染物之一。目前,水中抗生素去除方法主要包括物理吸附、氧化降解、生物降解、膜分离、催化降解等方式,但上述方式均不同程度地存在降解效率低、处理工艺复杂、耗材费用高、催化剂难以回收、二次污染风险大等问题。因此,开发降解高效、实施简便、催化剂易于回收的抗生素降解方法已经成为当前水体污染物治理的研发热点。
2、光催化是一种通过光催化剂将光能转化为化学能,以羟基自由基、超氧自由基、单线态氧等为反应活性物种,实现污染物氧化分解的污染物处理方法,目前已有将tio2、zno、zns、cds、biocl等无机化合物、金属有机框架材料以及参杂石墨烯、c3n4形成的复合材料用于光催化降解水中抗生素的报道。然而,上述光催化材料一般为微纳米尺度,这导致催化剂回收困难,残留的催化剂对水体产生二次污染。此外,上述光催化剂在水体中稳定性不足,易于在水中发生物理结构损坏,进而导致催化剂的多次循环性能差。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的不足,解决废水水体中抗生素光催化降解过程中存在光催化剂回收工艺复杂、催化剂水中稳定性差、可见光下降解效率低的技术问题,本专利技术提供一种去除废水中抗生素的光催化方法。
2、本专利技术通过以下技术方案予以实现:一
3、s1、制备光催化剂:
4、s1-1、将0.1-10份有机金属框架、0.1-5份多金属氧酸盐以及85-99.8份离子液体按重量配比均匀混合,制得混合物;
5、s1-2、将步骤s1-1制备的混合物加热到100℃~180℃,反应6小时~12小时,制得光催化剂;
6、s2、光催化剂的光催化反应:
7、将步骤s1制备的光催化剂与含抗生素的废水均匀混合,持续搅拌的同时采用可见光照射,光催化反应2-4小时后静置分层,上层液体为抗生素完全降解后的水,下层液体为光催化剂,回收后重复利用。
8、进一步地,在所述步骤s1-1中,所述有机金属框架为对苯二甲酸锆、2-氨基对苯二甲酸锆或者均苯四甲酸锆中的任一种。
9、进一步地,在所述步骤s1-1中,所述多金属氧酸盐为单缺位keggin型多金属氧酸盐溶液,其阴离子部分为 [mw11o39],其中m为硼元素、磷元素或者硅元素中的任一种。
10、进一步地,在所述步骤s1-1中,所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液或者1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液中的任一种。
11、进一步地,在所述步骤s2中,废水中的抗生素为大环内酯类抗生素、林可霉素类抗生素或者喹诺酮类抗生素。
12、本专利技术的有益效果在于:
13、本专利技术通过有机金属框架、多金属氧酸盐、离子液体三者的协同作用,在可见光下实现对抗生素的光降解。当光催化剂与污水混合后,在搅拌的作用下,光催化剂将以液滴形式分散在污水中,有效增大了两相接触面积,提高了反应活性。此外,离子液体对抗生素具有富集作用,因此抗生素将从水相转移到离子液体相,在有机金属框架、多金属氧酸盐的可见光催化作用下,离子液体相内的抗生素被氧化降解。由于疏水性离子液体与有机金属框架、多金属氧酸盐形成了基于静电作用的复盐结构,整体显示出对水的不溶性。当反应体系静置后,该离子液体复盐体系将因密度差而与水相快速分离,并沉降到下层。将下层体系收集后,不需要进行脱水、干燥等处理过程,可直接再次用于光催化降解反应,5次循环后无明显光催化性能下降。
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1.一种去除废水中抗生素的光催化方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种去除废水中抗生素的光催化方法,其特征在于:在所述步骤S1-1中,所述有机金属框架为对苯二甲酸锆、2-氨基对苯二甲酸锆或者均苯四甲酸锆中的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种去除废水中抗生素的光催化方法,其特征在于:在所述步骤S1-1中,所述多金属氧酸盐为单缺位Keggin型多金属氧酸盐溶液,其阴离子部分为[MW11O39],其中M为硼元素、磷元素或者硅元素中的任一种。
4.根据权利要求1所述的一种去除废水中抗生素的光催化方法,其特征在于:在所述步骤S1-1中,所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液或者1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液中的任一种。
5.根据权利要求1所述的一种去除废水中抗生素的光催化方法,其特征在于:在所述步骤S2中,废水中的抗生素为大环内酯类抗生素、林可霉素类抗生素或者喹诺酮类抗生素。
【技术特征摘要】
1.一种去除废水中抗生素的光催化方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种去除废水中抗生素的光催化方法,其特征在于:在所述步骤s1-1中,所述有机金属框架为对苯二甲酸锆、2-氨基对苯二甲酸锆或者均苯四甲酸锆中的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种去除废水中抗生素的光催化方法,其特征在于:在所述步骤s1-1中,所述多金属氧酸盐为单缺位keggin型多金属氧酸盐溶液,其阴离子部分为[mw11o39],其中m为...
【专利技术属性】
技术研发人员:李一菲,丁庆伟,刘宏芳,田慧霞,
申请(专利权)人:太原科技大学,
类型:发明
国别省市:
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