[发明专利]赖氨酸功能化的层状双氢氧化物吸附剂的制备方法和应用

说明书

本发明属于复合材料技术领域，一种赖氨酸功能化的层状双氢氧化物(Ly@FeZn)吸附剂的制备方法，包括：将铁盐、锌盐溶于去离子水中形成溶液，以NaOH调pH值至10～11，缓慢加入赖氨酸，搅拌均匀；混合溶液密封在衬有聚四氟乙烯的高压釜中，60～120℃水热反应12～24h，取出、离心，固体用去离子水洗净，60℃干燥8～16h，即得。可将所制得Ly@FeZn吸附剂应用于抗生素的吸附。本发明制备方法简单，工艺条件可控，原料成本低廉。经实验表明，所制备成Ly@FeZn吸附剂能高效地去除高浓度抗生素，尤其是环丙沙星和诺氟沙星。50mg的Ly@FeZn吸附剂对环丙沙星和诺氟沙星(50mL 200mg/L)的去除率高达98.48％和95.05％。本发明有望在水体去除抗生素进行实用推广。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及层状复合金属氢氧化物(Layered DoubleHydroxides，LDHs)类吸附剂，尤其涉及一种赖氨酸功能化的层状双氢氧化物(Ly@FeZn)吸附剂的制备方法及其对去除抗生素的应用。

背景技术

目前，抗生素广泛应用于医疗保健和动物饲料中，由于其大量的使用，已被认为是迫在眉睫亟待处理的污染物。在众多使用的抗生素中，环丙沙星(CIP)、诺氟沙星(NOR)和氧氟沙星(OFL)是氟喹诺酮类的主要成员，已能够在水体和土壤中检测到，对生态系统以及人类健康造成潜在风险威胁。另一方面，抗生素的潜在危害在于滥用，会给生态环境带来抗性基因，提高环境微生物的耐药性。因此，制备去除抗生素的高效吸附剂具有十分重要的意义。

目前水体中抗生素的去除方法主要包括：化学氧化、光催化降解、膜过滤、吸附等。其中，吸附法具有高效、易操作、成本低等优点，在实际应用中具有广阔的前景。在过去的几十年里，层状双氢氧化物(Layered Double Hydroxides，LDHs)因其吸附性能优良在功能材料领域引起广泛关注。LDHs以类水滑石化合物而闻名，层上带有带正电荷的离子，层间区域包含电荷补偿阴离子。然而，LDHs对抗生素的吸附性能有限，因此需制备改良强化的LDHs功能材料。传统上，用氨基酸修饰的复合金属氢氧化物类吸附剂通常应用于阴离子污染物的去除，较少应用于抗生素的去除之中。

本发明制备了一种赖氨酸功能化的层状双氢氧化物吸附剂，其对抗生素吸附性能优良，同时回收难度低，吸附剂能够多次重复使用，且成本低，相关研究和应用具有潜在的经济效益和社会效益。

发明内容

针对现有功能材料吸附性能不佳或价格昂贵等问题，本发明的目的是公开一种赖氨酸功能化的层状双氢氧化物(Ly@FeZn)吸附剂的制备方法。

技术方案

一种赖氨酸功能化的层状双氢氧化物(Ly@FeZn)吸附剂的制备方法，包括如下步骤：a)将铁盐、锌盐溶于去离子水中形成溶液，以0.1～1M NaOH调pH值至10～11，缓慢加

入赖氨酸，搅拌均匀，其中，所述铁盐、锌盐、赖氨酸与去离子水的固液比为3mmol:1.5～6mmol:5～15mmol:50～100mL，优选3mmol:6mmol:5.8mmol:100mL；

b)混合溶液密封在衬有聚四氟乙烯的高压釜中，60～120℃水热反应12～24h，优选60℃反应24h；取出、离心，固体物用去离子水洗净，60℃干燥8～16h，即得Ly@FeZn吸附剂。