[发明专利]一种基于二氧化锰/氧化石墨烯纳米复合材料的环丙沙星吸附净化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于二氧化锰/氧化石墨烯纳米复合材料的环丙沙星吸附净化剂的制备方法，其特征在于：将四水合乙酸锰和谷氨酸配成混合溶液，然后加入乙二醇，再加入GO分散液。充分搅拌混和均匀后，进行水热反应。反应后过滤，洗涤，再冷冻干燥，即获得产品MnO₂/GO纳米复合材料。该材料对环丙沙星具有优异的吸附去除性能，本技术方法操作简单方便，材料性能优异，具有良好的实用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于二氧化锰/氧化石墨烯纳米复合材料的环丙沙星吸附净化剂的制备方法，属于污染物治理领域。

背景技术

环丙沙星是合成的第三代喹诺酮类抗菌药物，具广谱抗菌活性，杀菌效果好，对肠杆菌、绿脓杆菌、流感嗜血杆菌、淋球菌、链球菌、军团菌、金黄色葡萄球菌具有抗菌作用。因此，环丙沙星被广泛应用于人、畜的抗菌医疗。然而，正因为应用得广泛，大量的环丙沙星经过人、畜的排泄物进入环境。作为抗生素的环丙沙星进入环境后，会破坏生态平衡，产生耐药的超级细菌，过量的环丙沙星进入人体也会对感官器官和神经系统产生伤害。因此，治理包括环丙沙星在内的抗生素废水意义重大。

常规的废水处理方法包括物理法、化学法和生物法。化学法简单方便，但通常需要向被处理水体投加化学试剂，易产生二次污染；生物法是利用细菌代谢治理废水，但抗生素废水通常具有较强的抑菌性，不适宜采用生物法。物理法是通过过滤、气浮、混凝、吸附等来处理污染物。其中，吸附法具有操作简单、成本低、对设备及操作人员要求不高等优点，适合大规模推广应用。好的吸附材料是获得优异吸附效果的保证，因此，发展性能优异的吸附剂在净化去除环丙沙星领域受到越来越广泛的重视，成为目前研究的焦点之一。

基于以上背景，本技术发明了一种基于MnO₂/GO纳米复合材料的环丙沙星吸附净化剂的制备方法。利用纳米MnO₂、GO本身的吸附性能以及二者之间的协同效应，获得对环丙沙星优异的吸附性能。本技术相关方法未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于二氧化锰/氧化石墨烯纳米复合材料的环丙沙星吸附净化剂的制备方法。

本发明采用如下手段：

一种基于二氧化锰/氧化石墨烯纳米复合材料的环丙沙星吸附净化剂的制备方法，其特征在于：

(1)以改性Hummer’s制备氧化石墨烯(GO)；

(2)将四水合乙酸锰和谷氨酸一同溶于去离子水配成一个混合溶液，其中四水合乙酸锰的浓度为0.15mol/L，谷氨酸的浓度为0.34mol/L；

(3)搅拌下，向由(2)所得溶液中加入乙二醇，所加乙二醇的体积为(2)所得溶液体积的30倍；

(4)向由(3)所得溶液中加入GO的去离子水分散液，搅拌30min使混合均匀；

(5)将由(4)所得混合液转入水热反应釜，180℃反应6h；

(6)反应结束后，过滤收集固体，洗涤后，冷冻干燥即获得产品MnO₂/GO纳米复合材料。

进一步地，上述(4)所加GO的量，其范围是使得最后产品MnO₂/GO中，MnO₂与GO的质量比为1：0.25至1：4。

本发明的优点是：该方法简单方便，材料吸附量大，对环丙沙星的吸附过程符合Langmuir模型，最大吸附量达到76mg/g，成本低，具有广阔的实际应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例1产品的IR谱图。

图2为本发明实施例1产品的吸附动力学曲线。

图3为本发明实施例1产品吸附环丙沙星的吸附等温线数据图

具体实施方式