[发明专利]一种四环素降解方法

说明书

本发明“一种降解四环素的方法”，属于有机废水处理技术领域。所述方法采用氮掺杂碳量子点‑氮化碳无金属催化剂在可见光下活化过硫酸盐降解四环素。该氮掺杂碳量子点‑氮化碳无金属催化剂以氮化碳为载体，氮化碳上修饰有氮掺杂碳量子点。本发明的无金属催化剂具有光吸收能力强、光生电子‑空穴分离效率高、催化活性高、氧化还原能力强等优点。利用该催化剂在可见光下活化过硫酸盐降解抗生素废水，能催化过硫酸盐高效产生强氧化性自由基，具有降解效率高、重复利用性好、不会带来二次污染且可广泛适用的优点，有着很好的实际应用前景。

技术领域

本发明属于有机废水处理技术领域，涉及一种四环素降解方法。

背景技术

抗生素作为治疗致病性细菌感染的重要药物，在全世界广泛使用。如今，抗生素在生态系统中不断的积累已经成为一种持久性的污染物，严重威胁到人类健康。将高级氧化技术应用于降解水中抗生素等有毒有害持久性污染物对解决水污染问题具有重大意义。

高级氧化技术是指利用反应中产生的强氧化性自由基作为主要氧化剂来氧化分解水中有机污染物的方法。目前最常用的高级氧化技术主要是Fenton法，而基于硫酸根自由基(化学式：·SO₄^-)的高级氧化技术是近年来开始探索的一种新型高级氧化技术。·SO₄^-有着极强的标准氧化还原电位(2.5-3.1eV)，理论上认为可以氧化降解大部分的有机物，因此，基于硫酸根自由基的高级氧化技术具有很大的应用前景。

硫酸根自由基在酸性和中性水溶液中比较稳定，在碱性条件下也可以与H₂O或OH^-反应生成羟基自由基(化学式·OH)，进而引发一系列链式反应。在过去的研究中发现微波、超声、热、过渡金属和无金属材料都可以促使过硫酸盐分解产生硫酸根自由基，其中无金属材料活化因效率高，无二次污染，反应条件温和，常温下就可以促使过硫酸盐分解成为了关注的重点。但是各种无金属材料催化效果不一，且各具特色和存在一定的局限性，因此，找出一种环境友好催化效率高的催化剂是实施该技术的重点。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术中降解四环素污染物所存在的不足，提供一种催化过硫酸盐产生硫酸根自由基降解四环素的方法。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种降解四环素的方法，其特征在于，采用氮掺杂碳量子点-氮化碳无金属催化剂在可见光下活化过硫酸盐降解四环素。

所述氮掺杂碳量子点-氮化碳无金属催化剂的制备方法包括：氮化碳溶液与氮掺杂碳量子点溶液充分反应得到。

所述氮化碳为三聚氰胺的煅烧产物；

优选地，所述三聚氰胺为10g，所述煅烧温度为550℃，所述煅烧时间为4h，所述煅烧的升温速率为5℃/min。

所述氮掺杂碳量子点溶液的制备方法为：在柠檬酸铵的水溶液中加入乙二胺混合并反应；

优选地，所述柠檬酸铵、乙二胺和水的比例为5mmol～10mmol∶335μL～670μL∶10mL～20mL；

优选地，所述反应温度为180～200℃；反应时间为3h～5h；

更优选地，反应后冷却透析；所述透析时间为24h；

更优选地，所述混合方式为搅拌；所述搅拌的转速为200rpm～400rpm；所述搅拌时间为0.5h～1h。

所述充分反应指：氮化碳溶于有机溶剂中，与氮掺杂碳量子点溶液混合，搅拌均匀后进行水热反应，反应完毕后离心，对沉淀产物进行烘干处理，得到氮掺杂碳量子点-氮化碳无金属催化剂；

优选地，所属有机溶剂为无水乙醇；