一种吸附抗生素的高分子材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种吸附抗生素的高分子材料及其制备方法与应用。该高分子材料是将一定量的苯胺与邻氨基苯酚的酸溶液在引发剂作用下反应后生成的固体沉淀，经过分离、洗涤、真空干燥、研磨所得聚苯胺衍生物高分子材料。本发明专利技术以聚苯胺衍生物高分子材料用于吸附水中的四环素、土霉素、金霉素、诺氟沙星抗生素类污染物，其吸附性能优于传统的吸附材料。聚苯胺衍生物的最大吸附量为127.14mg/g，且本发明专利技术方法制备方法步骤简单，成本低廉，操作方便。在污水中抗生素处理领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种吸附抗生素的高分子材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种吸附抗生素高分子材料及其制备方法与应用，属于高分子复合材料
，具体涉及一种吸附抗生素的聚苯胺衍生物吸附剂的制备，以及该改性聚苯胺吸附剂在吸附制药厂废水中抗生素的应用。
技术介绍
随着科技迅速地发展，在人们生活及生产中，抗生素类药物被广泛应用，并且存在滥用和非法使用的问题.滥用抗生素导致抗药性健康风险已是人类的共识。大量抗生素最终进入环境并成为环境中新型的重要污染物之一。抗生素工业废水是一类高色度、含难降解和较多生物毒性的高浓度有机废水，国内目前约生产占世界20%?30%的抗生素。目前在许多国家的河流中已经有高含量的检出。甚至在地下水中也检测到抗生素的存在。抗生素类药物进入环境最重要的途径是经过城市污水处理厂。许多研究表明，污水处理厂并不能完全去除抗生素类药物.近年来，抗生素在城市污水厂中的行为特征已经成为国外研究执占。目前在城市污水中关于抗生素等污染物的处理方法主要由有活性炭吸附法、活性污泥法、氧化剂氧化法、絮凝法、湿式氧化法(WAO)、生物滤池等方法。其中氧化剂氧化法湿式氧化法(WAO)、生物滤池法等适合处理重污染高毒性的废水，此类方法是一种无二次污染、很有效、很有发展前途的水处理方法但成本较高。其中絮凝法安全性能不理想，吸附法因操作步骤简单，价廉易得同时处理工艺具有较高的安全性能，受到了越来越多相关科技工作者的关注。聚苯胺及其衍生物自从1984年,被美国宾夕法尼亚大学的化学家MacDiarmld等重新开发以来，以其良好的热稳定性，化学稳定性和电化学可逆性，优良的电磁微波吸收性能，潜在的溶解和熔融加工性能，原料易得，合成方法简便，还有独特的掺杂现象等特性，成为现在研究进展最快的导电高分子材料之一。以其为基础材料，目前正在开发许多新技术，例如全塑金属防腐技术、船舶防污技术、太阳能电池、电磁屏蔽技术、抗静电技术、电致变色、传感器元件、催化材料和隐身技术等。同时聚苯胺因其特殊的结构，高的比表面积以及形貌可控性，研究表明聚苯胺对于一些抗生素具有良好的吸附性能，但为了进一步实现工业化提高吸附量是该领域相关科技工作者急待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种吸附抗生素的高分子材料的制备方法，其制备方法如下:先配置A溶液，以水为溶剂，溶液中酸的浓度为0.5?4.5mol/L,引发剂的浓度为0.42?3.78mol/L ;再配置B溶液，以水为溶剂，溶液中酸的浓度为0.5?4.5mol/L、苯胺浓度为0.02?0.24mol/L、邻氨基苯酚浓度为0.021?0.84mol/L ;将配置的A溶液在室温条件下缓慢加入B溶液中，搅拌3?IOh，将反应后生成的固体沉淀，经过抽滤、洗涤、真空干燥、研磨制得吸附抗生素的酸掺杂态的聚苯胺衍生物高分子材料。所述A溶液和B溶液中使用的酸是盐酸、硫酸、硝酸、十二烷基苯磺酸、樟脑磺酸的一种，A溶液和B溶液中所用的酸应为同种酸，而且浓度相等。所述弓I发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。所述真空干燥的温度为40?70°C。本专利技术中吸附抗生素的高分子材料可以是酸掺杂态的聚苯胺衍生物高分子材料，也可以是经过NaOH中和所得的本征态聚苯胺衍生物高分子材料，本征态聚苯胺衍生物高分子材料的制备是将上述制备的酸掺杂态的聚苯胺衍生物高分子材料用浓度为0.5?4.5mol/L的NaOH反掺杂4h后，用水、乙醇交替洗涤至中性，真空40?70 V条件下干燥8?12h制得的。本专利技术另一目的是提供的一种吸附抗生素的高分子材料，其可以是酸掺杂态的聚苯胺衍生物高分子材料，也可以是吸附抗生素的本征态聚苯胺衍生物高分子材料。本专利技术另一目的是将吸附抗生素的高分子材料应用在吸附废水中四环素、土霉素、金霉素、诺氟沙星等抗生素，具体操作如下:分别配置IOOml含有相同初始量(100mg/L)的A1 (四环素)、B1 ( 土霉素)、C1 (金霉素)、D1 (诺氟沙星)溶液，分别在各组溶液中加入IOOmg酸掺杂态聚苯胺衍生物高分子材料在25?65°C的条件下搅拌6h抽滤，分离吸附剂后，用紫外分光光度计测量各组溶液中的抗生素残余量，计算吸附率。本专利技术的优点和技术效果如下:本专利技术制备的本征态聚苯胺衍生物和酸掺杂态的聚苯胺衍生物高分子材料的制备工艺简单，原料价廉易得，成本低，同时本专利技术制备的本征态聚苯胺衍生物和酸参杂态的聚苯胺衍生物高分子材料化学稳定性好，用于抗生素吸附效果较好，易于分离，可循环利用，对环境不会造成二次污染等优点，在污水中抗生素处理领域具有较好的应用前景。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明，但本专利技术保护范围并不限于所述内容。实施例1:本吸附抗生素的高分子材料的制备方法先配置A溶液，以蒸馏水为溶剂，溶液中盐酸的浓度为0.5mol/L，引发剂过硫酸铵的浓度为0.42mol/L ;再配置B溶液，以水为溶剂，溶液中盐酸的浓度为0.5mol/L、苯胺浓度为0.06mol/L、邻氨基苯酚浓度为0.021mol/L ;将配置的A溶液在室温条件下缓慢加入B溶液中，搅拌3h，将反应后生成的固体沉淀，经过抽滤、用蒸馏水洗涤至滤液澄清、真空40°C干燥、研磨制得酸掺杂的吸附抗生素的聚苯胺衍生物高分子材料。本实施例提供的吸附抗生素的高分子材料，可以是如上制备的酸掺杂的聚苯胺衍生物高分子材料，也可以是本征态的聚苯胺衍生物高分子材料；本征态聚苯胺衍生物高分子材料的制备操作如下:将按上述操作步骤获得的酸掺杂的吸附抗生素的聚苯胺衍生物高分子材料用浓度为0.5mol/L的NaOH反掺杂4h后，然后用水、乙醇交替洗涤至中性(用PH计检测显示为7)，真空40°C条件下干燥8h，即得到吸附抗生素的本征态聚苯胺衍生物高分子材料。将上述方法制得的酸参杂的吸附抗生素的聚苯胺衍生物高分子材料和吸附抗生素的本征态聚苯胺衍生物高分子材料用于吸附四环素、土霉素、金霉素、诺氟沙星等抗生素，具体操作如下:分别配置100mL含有相同初始量(100mg/L)的A1 (四环素)'B1 (土霉素)X1 (金霉素)'D1 (诺氟沙星)溶液，分别在各组溶液中加入IOOmg吸附抗生素的高分子材料在25°C的条件下搅拌6h抽滤，分离吸附剂后，用紫外分光光度计测量各组溶液中的抗生素残余量，计算吸附率，结果如下:表1:本征态聚苯胺衍生物高分子材料对抗生素的吸附性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸附抗生素的高分子材料的制备方法，其特征在于：先配置A溶液，以水为溶剂，溶液中酸的浓度为0.5～4.5mol/L，引发剂的浓度为0.42～3.78 mol/L；再配置B溶液，以水为溶剂，溶液中酸的浓度为0.5～4.5mol/L、苯胺浓度为0.02～0.24 mol/L、邻氨基苯酚浓度为0.021～0.84 mol/L；将配置的A溶液在室温条件下缓慢加入B溶液中，搅拌3～10h，将反应后生成的固体沉淀，经过抽滤、洗涤、真空干燥、研磨制得吸附抗生素的酸掺杂态的聚苯胺衍生物高分子材料。

【技术特征摘要】
1.一种吸附抗生素的高分子材料的制备方法，其特征在于:先配置A溶液，以水为溶齐U，溶液中酸的浓度为0.5?4.5mol/L,引发剂的浓度为0.42?3.78 mol/L ;再配置B溶液，以水为溶剂，溶液中酸的浓度为0.5?4.5mol/L、苯胺浓度为0.02?0.24 mol/L、邻氨基苯酚浓度为0.021?0.84 mol/L ;将配置的A溶液在室温条件下缓慢加入B溶液中，搅拌3?10h，将反应后生成的固体沉淀，经过抽滤、洗涤、真空干燥、研磨制得吸附抗生素的酸掺杂态的聚苯胺衍生物高分子材料。2.根据权利要求1所述的吸附抗生素的高分子材料的制备方法，其特征在于:A溶液和B溶液中使用的酸是盐酸、硫酸、硝酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾庆明，王进，陕绍云，苏红莹，王亚明，蒋丽红，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53