[发明专利]一种氧化石墨烯/曙红Y复合物光催化降解水体中β-内酰胺类抗生素的方法

说明书

一种氧化石墨烯/曙红Y复合物光催化降解水体中β‑内酰胺类抗生素的方法，制备了一种染料曙红Y共价结合氧化石墨烯复合材料，该复合材料既具备了GO吸附能力强的优点、光敏染料的引入也大大增强了GO的光催化能力。当光照时，染料分子被光激发产生电子，电子还原溶液中的溶解氧，产生具有强氧化性的¹O₂和H₂O₂，进而将吸附在GO表面的β‑内酰胺类抗生素氧化降解。本发明方法具有操作简单、快速、去除高效、应用范围广的特点，有望利用太阳光用于实际水样的处理。

技术领域

本发明涉及一种氧化石墨烯/曙红Y复合物光催化降解水体中β-内酰胺类抗生素的方法，属于环境治理领域。

背景技术

我国是世界上最大的原料药生产国，也是抗生素使用的大国，原料药的生产和抗生素的使用会给环境水体带来严重的抗生素污染，抗生素污染可能诱发和传播各类抗生素耐药致细菌，影响人的免疫系统，从而对人类的健康产生威胁(陈斐.2013.磁性表面印迹复合光催化剂的制备及选择性降解抗生素的研究[D].西安:长安大学.)。目前，用于去除β-内酰胺类抗生素污染物的方法主要有物理化学法、生物处理方法、氯化法、高级氧化处理技术：臭氧氧化、芬顿和光芬顿氧化、电导体氧化和半导体光催化等。上述方法存在一些缺点，如操作条件苛刻、去除效率低、应用范围窄或成本高等，且难以实施大规模应用。

发明内容

本发明的目的在于利用氧化石墨烯(GO)作为基质共价结合染料分子曙红Y(EY)，该复合物既具备GO的吸附能力，也涵盖了GO的优良导电性能，使电荷的传递更加迅速。染料分子的引入使复合物对光产生快速响应，提高了复合物对太阳光的利用效率。利用这种特性，提供一种快速、高效降解β-内酰胺类抗生素的方法。

本发明的技术方案如下：

(1)在干净的培养板中依次加入β-内酰胺类抗生素、磷酸二氢钠(PBS)缓冲溶液、、氧化石墨烯/曙红Y(GO/EY)悬浮液，避光一段时间以达到吸附平衡；

(2)上述溶液用LED灯照射一段时间，实现光催化降解β-内酰胺类抗生素；

(3)用超纯水将光照后的混合液补充至光照前的体积同时转入离心管中，经简单离心分离后取上层清液于β-内酰胺类抗生素的最大吸收波长处测其吸光度，从而计算β-内酰胺类抗生素的去降解率。

发明效果

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)去除方法简单、快速、高效；

(2)利用白色LED灯模拟太阳光，更利于实际应用。

具体实施方式

实施例1

在干净的24孔培养板中依次加入50mg L^-1的头孢克洛(CEC)溶液80μL，pH 7.0的PBS缓冲溶液1720μL，0.1mg mL^-1的氧化石墨烯/曙红Y(GO/EY)分散液200μL，总体积为2mL。将该多孔板放在暗处孵育45min，然后用白色LED灯照射4h。用超纯水补充至照射前的体积，离心，用紫外分光光度计在波长为264nm处测定上清液的吸光度，计算去除效率。

实施例2

在干净的24孔培养板中依次加入50mg L^-1的头孢克洛(CEC)溶液80μL，pH 7.0的PBS缓冲溶液1720μL，0.1mg mL^-1的氧化石墨烯/曙红Y(GO/EY)分散液200μL，总体积为2mL。将该多孔板放在暗处孵育45min，然后用绿色LED灯照射4h。用超纯水补充至照射前的体积，离心，用紫外分光光度计在波长为264nm处测定上清液的吸光度，计算去除效率。

实施例3