[发明专利]一种多酚修饰伽玛型氧化铝基多孔碳复合材料、制备方法和应用

说明书

本发明属于利福霉素吸附材料领域，具体涉及一种多酚修饰伽马型氧化铝基多孔碳复合材料、制备方法和应用。所述的多酚修饰伽马型氧化铝基多孔碳复合材料为gamma‑（Al₂O₃）_1.333/C_BT‑900复合材料，是由长度为100~200 nm、尺寸大小均一的纳米颗粒组成。本发明提供的多酚修饰伽马型氧化铝基多孔碳复合材料gamma‑Al₂O₃/C_BT‑900作为利福喷丁分子的新型去除材料，能够发挥纳米多孔碳与金属氧化物的协同作用，进一步提高材料比表面积以及增大与利福喷丁的接触面积和吸附位点等。以其作为利福喷丁的新型吸附剂，显示出良好的吸附性能。

技术领域

本发明属于利福霉素吸附材料领域，具体涉及一种多酚修饰伽马型氧化铝基多孔碳复合材料、制备方法和应用。

背景技术

利福霉素类抗生素主要被应用于治疗被称为世界第二大传染病的结核病，作为与利福平有着相似抗菌谱性质的利福喷丁，其抗结核杆菌能力远胜于利福平，但也具有肝功能毒性以及致畸性等副作用，即便在水体中处于低浓度状态，依旧会对自然环境与人体健康造成不利影响。近些年来，处理抗生素的方法层出不穷，如离子交换、溶剂萃取以及芬顿氧化等，在一定程度上处理有机污染物，但也面临着高昂成本与复杂过程。相比之下，吸附法因去除效率高、能耗和运行成本低等优点而引人注目。纳米多孔碳材料作为吸附材料之一，具有高特异性比表面积、多孔形态等特点，能够以众多传统无机材料为模板，通过熔铸方法有效制备合成，但程序复杂、周期较长，无法大规模应用。而金属有机框架由金属离子与有机配体链接组成，在引入外来植物多酚碳源材料后一步碳化，不仅易于多孔碳的制备，同时外部碳源可改善衍生多孔碳的结构。除此之外，MOFs中心金属经高温碳化后形成的MgO、MnO₂、Al₂O₃等金属氧化物，在污染物去除领域也有着广大前景，与衍生碳相互协同作用，能够显示出更多的功能。相比于水中易变质的MgO和溶液中难以分离的MnO₂，Al₂O₃因宽pH范围和高效吸附能力脱颖而出。目前，以植物多酚改性形成的MOFs基吸附材料，应用在利福霉素类抗生素处理的相关研究较少。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种多酚修饰伽马型氧化铝基多孔碳复合材料。本发明提供的多酚修饰伽马型氧化铝基多孔碳复合材料gamma-Al₂O₃/C_BT-900作为利福喷丁分子的新型去除材料，其具有良好的吸附性能以及抗医疗废水常见离子影响能力。

本发明的目的之一提供上述复合材料的制备方法。本发明采用操作简单、反应条件温和的方法制备Al-MOF@BT复合材料，并碳化为gamma-Al₂O₃/C_BT-900。

本发明的目的之三是提供上述复合材料在去除医疗废水中利福喷丁方面的应用。本发明的复合材料能够发挥纳米多孔碳与金属氧化物的协同作用，进一步提高材料比表面积以及增大与利福喷丁的接触面积和吸附位点等。以其作为利福喷丁的新型吸附剂，显示出良好的吸附性能。

本发明目的之一的技术方案如下：

一种多酚修饰伽马型氧化铝基多孔碳复合材料，所述的材料为gamma-（Al₂O₃）_1.333/C_BT-900复合材料；所述gamma-（Al₂O₃）_1.333/C_BT-900复合材料是由长度为100~200nm、尺寸大小均一的纳米颗粒组成。

本发明目的之二的技术方案如下：

一种多酚修饰伽玛型氧化铝基多孔碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：