[发明专利]一种四氧化三铁-二硫化钼-十二烷基硫酸钠纳米复合物的合成方法及其应用

说明书

本发明涉及一种四氧化三铁‑二硫化钼‑十二烷基硫酸钠纳米复合物的合成方法及其应用，其制备方法包括以下步骤：称取六水合三氯化铁、乙酸钠、聚乙二醇，量取乙二醇溶液，搅拌均匀；然后转移至高压反应釜中反应；分离产物，洗涤、烘干，得到四氧化三铁纳米材料；四氧化三铁、硫代乙酰胺、钼酸钠二水克溶于纯水中并搅拌均匀；混合溶液转移至高压反应釜中反应；（分离产物，洗涤、烘干，得到四氧化三铁‑二硫化钼纳米复合物，然后将四氧化三铁‑二硫化钼纳米复合物与十二烷基硫酸钠以同质量比例混合在纯水中，超声；分离产物，洗涤、烘干，得到纳米复合物。通过本发明，提供的复合纳米材料，具有较高的可见光下催化降解抗生素的效率。

技术领域

本发明涉及一种四氧化三铁-二硫化钼-十二烷基硫酸钠纳米复合物及其在可见光下催化降解抗生素的方法，属于纳米生物学技术领域。

背景技术

随着生活水平的提高，人类对肉蛋奶的需求不断增加，四环素、磺胺嘧啶和土霉素等抗生素被广泛应用于畜禽业和水产养殖业。环境中抗生素的长期残留可能会诱导耐药基因和耐药细菌的增殖，造成敏感菌耐药性的增强，并且耐药基因可以在环境中不断扩展和演化，导致抗生素的有效剂量不断增加，常见抗生素的有效性大幅降低。抗生素残留不仅对生态环境构成潜在威胁，也对人类健康造成了严重威胁。环境中残留的抗生素可以从环境隔间转移到饮用水源，此外，大多数抗生素代谢不良，被治疗的人和动物吸收后，残留的母体化合物或其代谢物会最终排入水环境，造成重大的环境和公共卫生风险。因此，环境中抗生素残留的清除已受到相当关注。

具有超强磁性和可见光响应的尖晶石铁氧体（NiFe₂O₄, CoFe₂O₄, CdFe₂O₄等）已作为光催化剂被广泛研究。低价带位置的硫化钼表现出强氧化性以及光生空穴的能力。因此，硫化钼是极具潜力的磁性分离可见光光催化剂。到目前为止，已经构建了一些硫化钼基光催化剂。然而，受到其低电势的严重限制，光催化硫化钼基材料的活性较低，电子导电性差和电荷复合率高。而异质界面可以加速空穴电子分离并减少电荷复合，十二烷基硫酸钠修饰可以提高复合物的分散性能以及与底物相结合的有效位点。在这项工作中，采用水热超声法制备了四氧化三铁-二硫化钼-十二烷基硫酸钠复合材料。四氧化三铁和十二烷基硫酸钠的存在有效地改善了硫化钼的光吸收，具有较高的可见光下催化降解抗生素的效率。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种四氧化三铁-二硫化钼-十二烷基硫酸钠纳米复合物的合成方法及其应用，即一种四氧化三铁-二硫化钼-十二烷基硫酸钠纳米复合物及其在可见光下催化降解抗生素的方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种四氧化三铁-二硫化钼-十二烷基硫酸钠纳米复合物，其特征是，合成方法包括以下步骤：

（1）称取六水三氯化铁1.4~1.6克、乙酸钠2.0~2.2克、聚乙二醇0.9~1.1克，量取乙二醇溶液40ml，搅拌均匀，得到混合溶液；

（2）将经步骤（1）得到的混合溶液转移至高压反应釜中，在160~200℃下反应数小时；

（3）分离步骤（2）的产物，洗涤、烘干，得到四氧化三铁纳米材料；

（4）分别称取步骤（3）所得的四氧化三铁0. 1~0.5克、硫代乙酰胺0.2~0.4克、钼酸钠二水0.1~0.3克溶于去离子水中并搅拌均匀；

（5）将步骤（4）的混合溶液转移至高压反应釜中，在170~200℃下反应数小时；

（6）分离步骤（5）的产物，洗涤、烘干，得到四氧化三铁-二硫化钼纳米复合物；

（7）将经步骤（6）得到的四氧化三铁-二硫化钼纳米复合物与十二烷基硫酸钠以同质量比例混合在去离子水中，超声；

（8）分离步骤（7）的产物，洗涤、烘干，得到四氧化三铁-二硫化钼-十二烷基硫酸钠纳米复合物。

步骤（2）中，反应时间为15~20小时。