System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种吸附水体污染物的复合微球及其用途制造技术_技高网

一种吸附水体污染物的复合微球及其用途制造技术

技术编号:40548616 阅读:11 留言:0更新日期:2024-03-05 19:06
本发明专利技术属于污水处理技术领域,具体公开了一种吸附水体污染物的复合微球及其用途。该复合微球是将改性纤维素与ZIF‑8混合后分散,再滴入至分散体系中搅拌得到的,改性纤维素与ZIF‑8的质量比为0.85~0.95∶0.05~0.15。本发明专利技术提供的复合微球能够作为污染水体四环素类抗生素及环丙沙星等抗菌类物质的吸附材料,具备较好的吸附能力,并在实际应用中取得了较好的吸附效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水处理,具体涉及一种吸附水体污染物的复合微球及其用途


技术介绍

1、应用于畜禽的抗生素无法被畜禽完全吸收,未被吸收利用的抗生素以原药或代谢产物的形式分布在环境中。在动物养殖场所及周围水体发现大量且种类繁多的抗生素残留。另外,由于一些抗生素具有稳定的化学性质,可以在环境中长期存在、累积甚至扩散,威胁生态安全和人类健康,因此研究抗生素的污染处理技术显得尤为重要。

2、纤维素(cellulose)由法国科学家anselme payen于1938年首次分离,是自然界中最古老和最丰富的可再生资源。纤维素来源广泛,在木材中含量约为40%~50%,禾本科植物如稻草、竹子、芦苇的茎干中约40%~45%,苧麻皮中约80%~90%;棉花中含量最高,达95%以上。纤维素的结构单元为纤维素二糖重复单元,每个吡喃葡萄糖单体上含有三个羟基,丰富的羟基含量使纤维素的分子链内与分子链间可以形成大量的氢键,同时高羟基量也使纤维素表现出较强的亲水性,这三个羟基作为吸附位点,使纤维素体现一定的吸附能力也为纤维素的进一步功能化改性提供了反应基础。研究发现一些细菌也能合成纤维素,通过它合成出的纤维素具有较高的聚合度及结晶度。细菌纤维素对环境友好,储量丰富,密度低,成本低,无毒,工业可扩展,结晶度高,水容量大,弹性模量高。这些特性使细菌纤维素在许多应用和研究中具有吸引力。有许多研究已经使用细菌纤维素来制备纳米复合材料或改善细菌纤维素的机械、电子、磁性、疏水性和透明度,在生物医学领域广泛应用。

3、zif是由过渡金属离子和咪唑类有机配体桥连而成的四面体结构。迄今为止,有超过150余种zif结构被报道。zif系列既具有mofs结构的特性,如孔径可调、空隙规则、化学成分可调等,又具有类沸石结构的良好热稳定性和化学稳定性,使其在污水处理、催化、抑菌和抑癌等领域有广阔前景,但因其价格昂贵且不利于回收利用所以未广泛使用。

4、四环素类抗生素是一类具有共同多环并四苯羧基酰胺母核的衍生物。四环素类是一种典型的广谱抗生素,对革兰阳性菌和阴性菌、螺旋体、立克次体、支原体、衣原体、原虫(球虫、阿米巴虫)等均可产生抑制作用,加之其价格低廉,成为我国用量最大的一类兽用抗菌药物,广泛应用于畜禽、水产动物疾病的防治。由于其广泛应用,导致动物源细菌耐药率上升。耐药菌携带的耐药基因在动物体内及养殖环境中的富集与转移,又增加其通过食物链或环境传播的可能性。同时,由于进入环境的四环素类抗生素很难完全降解,并产生一系列代谢及降解中间产物,产生更大的毒性,给人类的生存及环境生态系统的平衡带来巨大的污染危害。

5、环丙沙星为人工合成的第三代喹诺酮类抗菌药物,具有抗菌谱广,杀菌力强,抗菌机制独特和使用方便等特点,对肠杆菌、淋球菌、链球菌、军团菌、金葡球菌等显著的抗菌效果,在人医临床和兽医临床应用广泛。环境中的环丙沙星主要来源于医疗污水、养殖污水以及污水处理厂等。环丙沙星的存在会对生态环境造成危害,对动物健康和生长产生影响。

6、中国专利cn202211439794.2公开了一种水体中四环素的去除方法,即使用铁单原子材料对水体中的四环素进行吸附,提供的方法能够在复杂的水环境中应用,同时,首次提出将铁单原子材料作为吸附剂,用于对水体中的四环素进行吸附,可应用于各种溶液体系中吸附分离锂离子。但是,此种吸附剂合成方式复杂,需要950℃的高温处理,反应条件苛刻,且铁原子作为吸附剂容易对水环境造成二次污染。


技术实现思路

1、鉴于以上技术问题,本专利技术的目的在于提供一种吸附水体污染物的复合微球,该复合微球环保无毒,且对四环素类抗生素及环丙沙星等抗菌物质均具有较佳的吸附效果;同时,复合微球的制备工艺简单,可操作性强。

2、本专利技术所采取的技术方案是:

3、本专利技术第一方面,提供一种吸附水体污染物的复合微球,其是将改性纤维素与zif-8混合分散,再滴入至分散体系中搅拌得到的;

4、所述改性纤维素与所述zif-8的质量比为0.85~0.95∶0.05~0.15。

5、优选地,所述改性纤维素与所述zif-8的质量比为0.85∶0.15。

6、优选地,所述分散体系是由石蜡油与吐温-80按用量比100ml∶0.5~2.0g组成。

7、优选地,所述混合分散是将改性纤维素溶解于naoh、尿素及水配制成的溶剂体系中,再加入所述zif-8。

8、优选地,naoh、尿素及水的质量比为4~7∶6~12∶50~81。

9、优选地,所述搅拌是在密封条件下以1000~3000r/min搅拌2~4h。

10、优选地,所述改性纤维素是使用3-氨基苯硼酸对纳米纤维素进行改性后得到。

11、优选地,所述改性纤维素具体是按照以下步骤制备得到:

12、将纳米纤维素与n,n'-二琥珀酰亚胺碳酸酯混合进行酯化反应,得到产物a;

13、以所述产物a与3-氨基苯硼酸为原料进行反应,以使苯硼酸连接到纤维素上,得到所述改性纤维素。

14、本专利技术第二方面,提供一种所述复合微球在吸附抗生素或抗菌类物质中的用途。

15、优选地,所述抗生素为四环素类物质,所述抗菌类物质为环丙沙星。

16、本专利技术的有益效果是:

17、1、本专利技术将改性纤维素与热点材料mof中的zif-8混合制作成复合微球,该复合微球能够作为污染水体四环素类抗生素及环丙沙星类抗菌物质的吸附材料,其具备较好的吸附能力与重复使用能力,并在实际应用中取得了较好的吸附效果。

18、2、本专利技术提供的复合微球的制备过程简单易操作,且不需要进行高温处理,能够满足工业化大生产需要。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种吸附水体污染物的复合微球,其特征在于,其是将改性纤维素与ZIF-8混合分散,再滴入至分散体系中搅拌得到的;

2.根据权利要求1所述的复合微球,其特征在于,所述改性纤维素与所述ZIF-8的质量比为0.85∶0.15。

3.根据权利要求1所述的复合微球,其特征在于,所述分散体系是由石蜡油与吐温-80按用量比100ml∶0.5~2.0g组成。

4.根据权利要求1所述的复合微球,其特征在于,所述混合分散是将改性纤维素溶解于NaOH、尿素及水配制成的溶剂体系中,再加入所述ZIF-8。

5.根据权利要求4所述的复合微球,其特征在于,NaOH、尿素及水的质量比为4~7∶6~12∶50~81。

6.根据权利要求1所述的复合微球,其特征在于,所述搅拌是在密封条件下以1000~3000r/min搅拌2~4h。

7.根据权利要求1所述的复合微球,其特征在于,所述改性纤维素是使用3-氨基苯硼酸对纳米纤维素进行改性后得到。

8.根据权利要求7所述的复合微球,其特征在于,所述改性纤维素具体是按照以下步骤制备得到:p>

9.一种权利要求1所述复合微球在吸附抗生素或抗菌类物质中的用途。

10.根据权利要求9所述的用途,其特征在于,所述抗生素为四环素类物质,所述抗菌类物质为环丙沙星。

...

【技术特征摘要】

1.一种吸附水体污染物的复合微球,其特征在于,其是将改性纤维素与zif-8混合分散,再滴入至分散体系中搅拌得到的;

2.根据权利要求1所述的复合微球,其特征在于,所述改性纤维素与所述zif-8的质量比为0.85∶0.15。

3.根据权利要求1所述的复合微球,其特征在于,所述分散体系是由石蜡油与吐温-80按用量比100ml∶0.5~2.0g组成。

4.根据权利要求1所述的复合微球,其特征在于,所述混合分散是将改性纤维素溶解于naoh、尿素及水配制成的溶剂体系中,再加入所述zif-8。

5.根据权利要求4所述的复合微球,其特征在于,naoh...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓强滕江刘昱恒李沛刘天强陈君霖廖琳
申请(专利权)人:西北农林科技大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1