[发明专利]一种光与金属有机框架联合催化过氧化镁降解抗生素的方法

说明书

本发明公开了一种光与金属有机框架（MOFs）联合催化过氧化镁的方法来降解水体中抗生素污染物，可以应用于含抗生素废水的处理，属于水污染控制领域。该方法主要利用MOFs材料和光联合催化过氧化镁产生自由基来降解水体中的抗生素，MOFs主要以金属离子为中心体，有机化合物作为配体。本发明的方法有以下几大优势：（1）制备的MOFs材料可吸附水体有机污染物，其中的金属离子可以催化过氧化镁产生自由基去除污染物；（2）利用光能催化过氧化镁进一步加快产生自由基降解污染物，在节能环保条件下高效去除水体中有机污染物；（3）材料可多次重复利用，操作容易，易于回收金属离子，避免了传统Fenton和类Fenton体系过程中产生的金属离子超标的情况，减少二次污染。

技术领域

本发明属于环境工程中的水污染控制领域，涉及一种光与金属有机框架（MOFs）共同催化过氧化镁降解水中抗生素的方法，利用MOFs材料吸附水体中的有机污染物，同时利用MOFs材料与光联合催化氧化过氧化镁的过程以生成自由基降解有机物的应用方法。

技术背景

随着医学的进步和发展，以及药物使用的增加，药物排水造成的水污染问题日趋严重，成了世界性的头号环境治理难题。而抗生素，是医药废水污染引起水体污染的最重要的成分。它含污染物种类多，成分复杂，分布广泛，排放后渗入地下与地下水混合，如何净化，处理是一大难题。传统的治理方式如化学电解法、膜法、生物法、活性吸附法、光催化法等一系列方法。上述或多或少地存在相应缺陷，如微生物新陈代谢受到抑制、成本过高、操作要求高、容易二次污染等问题。因此研究出有效的污染物去除方法具有重要意义。

现发明一种方法，利用光与金属有机材料（MOFs）联合催化过氧化镁来降解水体中的抗生素，对医药废水中的抗生素进行有效去除。本发明利用MOFs材料的吸附能力，以及MOFs材料中的金属离子，联同自然光或人造光源照射共同催化过氧化镁，产生自由基来降解抗生素污染物。

其中金属有机框架（MOFs）是一种新兴材料，是由金属离子或金属簇与多功能的有机配体通过配位键自组装形成的一类具有网络结构的配位聚合物。MOFs材料具有比面积大、金属位点多、孔隙率高等优点，制备得到的MOFs材料兼备吸附能力和优良的光催化能力，其构建单元簇为光催化反应发生提供了大量的活性位点，増大了光生载流子与被吸附底物的接角生几率，有利于显著提高可见光催化活性。在光驱动下，MOFs材料可快速降解有机污染物，形成高效的光催化反应体系。此外MOFs材料本身具有大的比表面积以及发达、可调的孔隙结构。因此能对污染物有高吸附能力。

通过利用MOFs材料构造光与MOFs联合催化过氧化镁方法来降解磺胺，避免了传统Fenton体系过程中产生的大量金属絮凝污泥造成二次污染等问题。又可应用于处理不同有机污染物浓度的工业、医用水体环境。相较于其他对工业废水有机物处理方法，本方法兼具高级氧化和吸附功能，对水体污染物有极大的清除能力，并且可重复利用，操作容易，不产生二次污染。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，开发了一种将光与MOFs联合催化过氧化镁的方法来降解水体中抗生素。利用MOFs材料的催化能力使得过氧化镁生成氧化自由基以及MOFs材料的大表面积和孔隙率对于有机物的吸附能力。

一种光与金属有机框架（MOFs）联合催化过氧化镁来降解水体中抗生素的方法，利用MOFs材料的吸附能力，以及MOFs材料中的金属离子，联同自然光或人造光源照射共同催化过氧化镁，产生自由基俩降解抗生素污染物。