[发明专利]一种电催化降解水中四环素的方法

说明书

本发明提供了一种电催化降解水中四环素的方法，属于水处理领域。本发明提供的电催化降解水中四环素的方法，包括如下步骤：在三电极体系下，电解含有电解质的四环素水溶液，其中，所述三电极体系中至少有一个电极为含有铁钴合金碳纳米复合纤维的复合电极。因此，本发明能够结合碳纳米材料电极和金属材料电极的双重优点，碳纳米材料的显微结构让四环素分子更容易富集到电极表面，而金属纳米点能够在电压作用下高效地降解废水中的四环素，解决了现有技术中易造成二次污染的问题，从而达到了低成本地保护环境，节约水资源的目的。

技术领域

本发明具体涉及一种电催化降解水中四环素的方法，属于水处理领域。

背景技术

四环素类抗生素因其价格低廉在世界范围内广泛应用，由于我国过去缺乏完善的兽用抗生素监管体系，四环素类抗生素在我国滥用情况严重。由于四环素类抗生素具有较好的水溶性，易随动物粪便进入土壤并最终进入地表水体。在一些养殖场的周边水体中，可以检测到很高的四环素抗生素含量。抗生素生产过程中也会产生大量废水，部分不良厂家也会将处理不彻底的废水直接排入环境中，从而对环境造成严重危害。

四环素类抗生素为酸碱两性物质，且其盐酸盐性质较为稳定，因此在环境中四环素类抗生素需要较长时间才能降解，所以四环素类抗生素一旦进入环境中，就会造成严重影响，包括影响水体中的微生物群落和动植物，甚至会通过食物链富集，危害人体。同时抗生素的滥用也会导致病原体的耐药性增强，甚至会产生超级细菌，造成抗生素类药物的失效。

现有技术中，申请号为201811559130.3的中国专利申请也提供了一种降解水中四环素的方法，但是该方法需要额外往废水中添加过氧化物，不仅具有一定的危险性还增加了成本，不利于推广使用。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种高效、稳定、廉价的电催化降解水中四环素的方法。

本发明提供了一种电催化降解水中四环素的方法，具有这样的特征，包括如下步骤：在三电极体系下，电解含有电解质的四环素水溶液，其中，所述三电极体系中至少有一个电极为含有铁钴合金碳纳米复合纤维的复合电极。

在本发明提供的电催化降解水中四环素的方法中，还可以具有这样的特征：其中，所述复合电极的制备方法包括如下步骤：将碳纸裁剪成所需大小，将导电胶粘贴在碳纸上，称取铁钴合金碳纳米纤维并将其均匀附着在导电胶上，所述导电胶上所述铁钴合金碳纳米纤维的负载量为0.01mg/mm²-0.5mg/mm²。

在本发明提供的电催化降解水中四环素的方法中，还可以具有这样的特征：其中，所述铁钴合金碳纳米复合纤维的制备方法包括如下步骤：步骤1，配制溶有硝酸铁和硝酸钴的乙醇溶液，得溶液A，配制溶有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，得溶液B；步骤2，将所述溶液A滴加到所述溶液B中，得混合液；步骤3，使用所述混合液进行高压静电纺丝，得含金属盐的聚乙烯吡咯烷酮高聚物纳米纤维；步骤4，对所述含金属盐的聚乙烯吡咯烷酮高聚物纳米纤维进行高温煅烧，即得负载有铁钴合金纳米点的铁钴合金碳纳米复合纤维。

在本发明提供的电催化降解水中四环素的方法中，还可以具有这样的特征：其中，所述同时溶有硝酸铁和硝酸钴的乙醇溶液中，硝酸铁和硝酸钴的总质量分数为1％-7％。

在本发明提供的电催化降解水中四环素的方法中，还可以具有这样的特征：其中，所述同时溶有硝酸铁和硝酸钴的乙醇溶液中，硝酸铁和硝酸钴的质量分数比为(1-3)：1。

在本发明提供的电催化降解水中四环素的方法中，还可以具有这样的特征：其中，所述铁钴合金碳纳米复合纤维的直径为200nm-400nm。

在本发明提供的电催化降解水中四环素的方法中，还可以具有这样的特征：其中，所述铁钴合金碳纳米复合纤维负载的铁钴合金纳米点的直径为20nm-50nm。