[发明专利]一种吸附水体中抗生素的磁性MOFs吸附材料

说明书

技术领域

本发明属于环保材料的应用领域，尤其是涉及一种吸附水体中抗生素的磁性MOFs吸附材料。

背景技术

抗生素作为一种新型环境污染物，已经受到了美国、加拿大、欧盟等国家和地区的高度重视，逐渐成为研究热点。临床上喹诺酮类药物用量已超过青霉素类药物，成为第二大抗菌药物，主要以抗生素为主导。根据国内外近年的文献资料，在城市污水、地表水、饮用水、地下水等多种环境介质中都已检测到不同浓度水平的抗生素残留的报道。抗生素残留所引起的环境风险主要有以下三个方面：(1)提高微生物抗药性，间接影响人类的健康；(2)残留在饮用水中的抗生素对人体器官组织的直接损伤，导致机体免疫能力下降以及引起过敏反应等；(3)抗生素的残留对整个生态环境所产生的潜在影响。

现有技术如申请公布号为CN 106423064 A的中国发明专利申请，公开了一种镁改性的生物质及其应用，该申请以生物质和硫酸镁溶液为原料制得吸附剂，该吸附剂对抗生素具有一定的吸附效果，但该吸附剂回收过程繁琐，循环使用性差，且吸附性能有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸附水体中抗生素的磁性MOFs吸附材料，所制备的吸附材料不仅可以有效去除水体中的抗生素，且易于从水体中分离回收，实现重复利用。

本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：一种吸附水体中抗生素的磁性MOFs吸附材料，该材料的制备包括磁性Fe₃O₄颗粒的制备，SiO₂@Fe₃O₄磁性载体的制备，磁性MOFs吸附材料UiO-66@SiO₂@Fe₃O₄的制备。方法合理，操作简单，制备的磁性MOFs吸附材料具有优良的抗水抗酸性能，使用范围广，大大提高了吸附材料的经济价值。

作为优选，磁性Fe₃O₄颗粒的制备过程中，向400-420份乙二醇中加入10-11份FeCl₃·6H₂O、30-32份醋酸钠以及30-35份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌6-8h，将混合液转移至不锈钢晶化釜，在200-205℃，400r/min下搅拌，冷却至室温，分离，洗涤，真空干燥得磁性Fe₃O₄颗粒。该条件下制备的Fe₃O₄为均匀的球形颗粒，超顺磁性强，在无外加磁场的作用下，颗粒本身之间的作用力很小，在水体中的分散性能良好，而在外加磁场作用下，会迅速聚集，易于从水体中分离。

作为优选，SiO₂@Fe₃O₄磁性载体的制备过程中，取0.1-0.15份磁性Fe₃O₄颗粒，加入64-70份乙醇、20-23份去离子水以及1-1.3份氨水，超声30-35min，再加入30-32份正硅酸乙酯，在室温下搅拌6-7h，分离，真空干燥得SiO₂@Fe₃O₄磁性载体。该条件下，裸露的磁性Fe₃O₄颗粒会包覆SiO₂壳层，降低磁性颗粒的表面能，减少磁性颗粒的团聚。