【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及功能性復(fù)合材料，具體涉及一種磁性生物炭負(fù)載石墨相氮化碳吸附材料制備方法及四環(huán)素吸附應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、去除水體抗生素的方法包括高級(jí)氧化法、吸附法、膜技術(shù)和混凝/絮凝法。吸附是去除和處理污染物的一個(gè)非常有效的技術(shù)。由于其操作簡(jiǎn)單、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到了極大的關(guān)注。近年來(lái)，利用生物質(zhì)制備廉價(jià)生物炭已成為水中抗生素吸附的一個(gè)重要處理方法。但因生物炭制備過(guò)程中由于原材料本身特點(diǎn)及熱解過(guò)程中所產(chǎn)生的一些副產(chǎn)物，導(dǎo)致生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)及表面官能團(tuán)的數(shù)目和種類較少，且由于生物炭表面主要是帶有負(fù)電荷的官能團(tuán)，對(duì)陰離子的吸附效果較差，處理四環(huán)素等抗生素污染也存在污染物吸附飽和易解離等問(wèn)題。為解決傳統(tǒng)熱解所得生物炭存在的問(wèn)題，同時(shí)進(jìn)一步強(qiáng)化其功能，開(kāi)發(fā)一種能高效吸附抗生素，且制備方法簡(jiǎn)單的生物炭吸附材料，是亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)以上不足，提供一種利用磁性生物炭負(fù)載石墨相氮化碳吸附水體中四環(huán)素的方法。
2、為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、一種利用磁性生物炭負(fù)載石墨相氮化碳吸附水體中四環(huán)素的方法，包括以下步驟：
4、步驟1、將玉米秸稈用去離子水洗凈，烘干，粉碎過(guò)篩獲得秸稈粉末；
5、步驟2、石墨相氮化碳的制備：將尿素置于有蓋子的石英坩堝中加熱至550℃，恒溫保持2h，冷卻收集得到g-c3n4；
6、步驟3、將玉米秸稈粉末、feso4·7h2o和g-c3n4
7、步驟4、將上一步得到的固體粉末在700℃下高溫煅燒后得到生物炭吸附材料；
8、步驟5、將上一步得到生物炭吸附材料分散至待處理的含有四環(huán)素的水溶液中，生物炭吸附材料的添加量為0.5g/l。
9、進(jìn)一步的，所述步驟2具體包括以下步驟：
10、將feso4·7h2o和玉米秸稈粉末加入去離子水中混合攪拌均勻，室溫磁力攪拌12h以上后，加入制備好的g-c3n4攪拌均勻，繼續(xù)室溫磁力攪拌12h以上后，進(jìn)行干燥和過(guò)篩后得到固體粉末，且所述玉米秸稈、feso4·7h2o和g-c3n4的質(zhì)量比為1.5:1:1。
11、進(jìn)一步的，所述步驟4中具體為：將上一步得到的固體粉末置于有蓋石英坩堝中于在馬弗爐中700℃下煅燒4h，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，將得到的產(chǎn)物用去離子水和乙醇離心洗滌三次，干燥后獲得生物炭吸附材料。
12、本專利技術(shù)的有益效果為：
13、本專利技術(shù)得到的磁性生物炭負(fù)載石墨相氮化碳(febc/g-cn)吸附材料可高效吸附廢水中四環(huán)素，吸附效率高，febc/g-cn在10min內(nèi)對(duì)25mg/l的四環(huán)素吸附率達(dá)91.4％，且長(zhǎng)時(shí)間吸附24h不會(huì)解離釋放抗生素污染物，操作簡(jiǎn)單，吸附劑穩(wěn)定性好。磁性鐵及石墨相氮化碳的加入，使生物炭材料孔容增加、分散性提升，暴露出更多吸附位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高效吸附水環(huán)境中四環(huán)素，同時(shí)材料制備方法簡(jiǎn)單易于制備，原料低廉易得，實(shí)際應(yīng)用范圍廣。且通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明(圖1中a圖)，所制備febc/g-cn復(fù)合材料相比較于生物炭bc單體和磁性生物炭febc，在反應(yīng)10min時(shí)吸附速率明顯提升，由49％和20.9％增長(zhǎng)至91.4％，吸附性能分別增長(zhǎng)近4倍和1.8倍。如圖1中b圖所示febc/g-cn復(fù)合材料對(duì)其他抗生素(sem、cap、enr、nfx)在反應(yīng)10min時(shí)吸附率均達(dá)到80％，對(duì)其他種類抗生素也具備良好吸附性能。
14、下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
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1.一種利用磁性生物炭負(fù)載石墨相氮化碳吸附水體中四環(huán)素的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磁性生物炭負(fù)載石墨相氮化碳吸附水體中四環(huán)素的方法，其特征在于，所述步驟2具體包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用磁性生物炭負(fù)載石墨相氮化碳吸附水體中四環(huán)素的方法，其特征在于，所述步驟4中具體為：將上一步得到的固體粉末置于有蓋石英坩堝中于在馬弗爐中700℃下煅燒4h，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，將得到的產(chǎn)物用去離子水和乙醇離心洗滌三次，干燥后獲得生物炭吸附材料。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用磁性生物炭負(fù)載石墨相氮化碳吸附水體中四環(huán)素的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磁性生物炭負(fù)載石墨相氮化碳吸附水體中四環(huán)素的方法，其特征在于，所述步驟2具體包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪慶，楊生娟，楊光，孫巖，顧衛(wèi)敏，羅景輝，任尚，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河北工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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