[发明专利]一种降解水体中抗生素的方法

权利要求书

1.一种降解水体中抗生素的方法，其特征在于：设置光催化芯片，将所述光催化芯片加入到待处理水体中，以紫外灯、氙灯或汞灯作为光源照射所述光催化芯片，通过光催化作用实现水体中抗生素的降解；

所述光催化芯片是在基底上、且垂直于基底表面生长有氧化锌纳米棒阵列，所述氧化锌纳米棒阵列中各氧化锌纳米棒的表面包覆有硫化锌层，形成氧化锌-硫化锌复合纳米棒阵列结构；每1cm²的光催化芯片用于处理10mL、抗生素浓度为1～15mg/mL的水体；每1cm²的光催化芯片中氧化锌-硫化锌复合纳米棒阵列结构的质量为0.5～5mg/cm²；所述氧化锌-硫化锌复合纳米棒的直径在50-250nm、长度在500-3000nm；

所述光催化芯片的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备氧化锌纳米棒阵列

对基底进行亲水处理：按照体积比3:1，将浓硫酸和质量浓度为30％的过氧化氢混合，获得混合洗液；将平面基底完全浸泡在所述混合洗液中，然后在烘箱中80～100℃条件下亲水处理20～40分钟，取出，用去离子水反复清洗后烘干；

在基底上生长种子层：配制0.005mol L^-1醋酸锌的乙醇溶液；将亲水处理后的基底置于水平工作台上，量取20μL醋酸锌的乙醇溶液均匀涂布在基底上，然后转入烘箱中，130℃煅烧15分钟；取出，重复滴加醋酸锌的乙醇溶液、130℃煅烧15分钟两过程3～5次，得到种子层；

生长氧化锌纳米棒阵列：配制等摩尔浓度的0.05mol L^-1硝酸锌和六亚甲基四胺的混合生长液于广口瓶中；将生长有种子层的基底垂直悬挂在所述混合生长液中，然后密封广口瓶；将广口瓶转移至恒温烘箱中，90℃反应5小时；反应结束后，取出并清洗，即在基底生长上氧化锌纳米棒阵列；

(2)制备氧化锌-硫化锌复合纳米棒阵列

配制0.01～0.10mol L^-1的硫源溶液于广口瓶中，将生长有氧化锌纳米棒阵列的基底垂直悬挂于广口瓶中并密封；将广口瓶转移至恒温烘箱中，80～120℃反应1～10小时；反应结束后，取出并清洗，即得到氧化锌-硫化锌复合纳米棒阵列结构，获得催化剂芯片。

2.根据权利要求1所述的降解水体中抗生素的方法，其特征在于：所述抗生素包括卡那霉素、庆大霉素、链霉素、亚胺培南、头孢拉定、头孢克洛、头孢尼西、头孢替安、头孢唑肟、头孢克肟、头孢曲松、头孢咪唑、头孢克定、万古霉素、阿齐霉素、克拉霉素、红霉素、阿莫西林、青霉素、四环素、土霉素、氯霉素、呋喃唑酮、甲硝唑、环丙沙星、诺氟沙星、伊诺沙星、环丙沙星中的一种或几种的任意混合。

3.根据权利要求1所述的降解水体中抗生素的方法，其特征在于：所述基底为硅片、玻璃片、锌片或不锈钢片。

4.根据权利要求1所述的降解水体中抗生素的方法，其特征在于：所述光源的功率为≥50W。