[发明专利]利用以ZIF-67为模板的铁-钴层状双金属氢氧化物材料处理抗生素废水的方法

说明书

本发明公开了一种利用以ZIF‑67为模板的铁‑钴层状双金属氢氧化物材料处理抗生素废水的方法，包括以下步骤：先将以ZIF‑67为模板的铁‑钴层状双金属氢氧化物材料和抗生素废水在暗处进行振荡吸附，达到吸附饱和后再加入PMS进行高级氧化反应，从而达到处理抗生素废水的目的；以ZIF‑67为模板的铁‑钴层状双金属氢氧化物材料包含铁离子和ZIF‑67(Co)，铁离子刻蚀ZIF‑67(Co)模板。本发明利用以ZIF‑67为模板的铁‑钴层状双金属氢氧化物材料处理抗生素废水的方法，不仅步骤简单、操作便捷、设备要求低，而且降解效率高、耗时较短、材料可重复利用并且不会产生二次污染。因此，这是一种综合高效、清洁、循环和低耗的抗生素处理方法，具有很好的商业应用前景。

技术领域

本发明属于抗生素废水处理领域，涉及一种处理抗生素废水的方法，具体涉及一种利用以ZIF-67为模板的铁-钴层状双金属氢氧化物材料处理抗生素废水的方法。

背景技术

抗生素因其可以有效抑菌和杀菌的作用而进入人类的生产生活中，广泛应用于医学和畜牧业等领域。但是抗生素作为一种难降解的污染物存在于水环境中，对人类健康有着较大的危害，并且也严重的污染环境。因此，探究有效处理抗生素废水的方法是水污染治理中亟需解决的世界性难题，也是当前的研究热点。传统的处理抗生素废水的工艺通常具有耗时长、易产生二次污染、成本较高且处理低浓度废水的难度较大等缺点，而高级氧化降解工艺具有操作简单、降解效率高且不会产生二次污染，在降解污染物方面极具潜力，因而受到广泛关注。

层状双金属氢氧化物(LDHs)是由主体层板和客体阴离子组装而成的化合物，并且两者之间存在的是非共价键的相互作用。LDHs因优异的稳定性和催化性能等而受到广泛关注。但是传统的LDHs的合成方法有操作条件严苛，耗能高等缺点，使其难以低成本和大规模的生产。以过渡金属钴为节点的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-67)是由有机咪唑酯交联到钴上形成的多孔晶体材料，因其操作条件温和、合成简便、结构的多样性及可调控性而受到广泛关注，但是ZIF-67仍然存在催化性能差、有毒性的钴易流失等问题。因此，将LDHs的优异的催化性能和ZIF-67的合成简便的优势结合，获得一种高级氧化性能好的且合成条件温和、操作简便、原材料种类较少的LDHs材料的制备方法，对于拓展LDHs材料在污水治理中的应用具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种综合高效、清洁、循环和低耗的利用以ZIF-67为模板的铁-钴层状双金属氢氧化物材料处理抗生素废水的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种利用以ZIF-67为模板的铁-钴层状双金属氢氧化物材料处理抗生素废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：先将以ZIF-67为模板的铁-钴层状双金属氢氧化物材料和抗生素废水在暗处进行振荡吸附，达到吸附饱和后再加入PMS进行高级氧化反应，从而达到处理抗生素废水的目的；所述以ZIF-67为模板的铁-钴层状双金属氢氧化物材料包含铁离子和ZIF-67(Co)，所述铁离子刻蚀ZIF-67(Co)模板。

上述的方法，进一步改进的，所述的以ZIF-67为模板的铁-钴层状双金属氢氧化物材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将二甲基咪唑、六水合硝酸钴和有机溶剂混合，搅拌，得到ZIF-67(Co)

S2、将步骤S1中的ZIF-67(Co)与含有九水合硝酸铁的乙醇溶液混合，搅拌，得到以ZIF-67为模板的铁-钴层状双金属氢氧化物材料。

上述的方法，进一步改进的，所述二甲基咪唑与六水合硝酸钴的摩尔比为1：4；所述二甲基咪唑、六水合硝酸钴和有机溶剂的摩尔比为1：4：786。

上述的方法，进一步改进的，所述有机溶剂为甲醇。