【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保新材料和水处理，尤其涉及一种锚固铜水热炭复合材料及其制备方法和四环素废水的处理方法。
技术介绍
1、抗生素类药物对环境的污染问题在世界范围内受到了广泛关注。自1928年青霉素发现以来，抗生素已广泛用于疾病预防和治疗，以及动物生长促进剂。目前我国已经成为抗生素最大的消费国和生产国，然而抗生素不能完全的被人体吸收，约有30％～90％会以母体化合物或代谢产物的形式随尿液或者粪便排出体外，随后抗生素经过各种途径源源不断的排入环境中。抗生素会干扰内分泌系统，诱导细菌耐药性的扩散产生超级细菌，对生态环境和人体健康构成严重威胁。在众多种类的抗生素中，四环素类抗生素因其具有广谱抗菌性被大量使用，较高的水溶性导致该类药物在水溶液中被检出的频率最高。因此，对于四环素的治理刻不容缓。
2、四环素的主要处理方法有吸附法、光催化法、氧化法、反渗透法、生物法等。其中吸附法和光催化法是目前研究的热点。通过吸附过程可以迅速将水体中的四环素富集在吸附材料的表面，将水处理达标。然而富集在吸附材料表面的四环素解吸出来后可能会对环境产生二次污染。光催化法中使用的光催化剂在光照条件下产生的光生空穴以及自由基能将四环素彻底氧化，最终产物为水、二氧化碳和其他小分子化合物。因此，光催化法对四环素的去除更加彻底。
3、在光催化法中，对光催化效率影响较大的因素是光催化剂的特性。水热炭材料是常用的光催化剂之一，但其在实际应用中产生的光生载流子容易复合，导致催化性能差。
技术实现思路
1、有鉴于
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种锚固铜水热炭复合材料，包括水热炭，和锚固在所述水热炭上的铜；所述铜在锚固铜水热炭复合材料中的质量含量为0.5～3.5％。
4、本专利技术还提供了上述技术方案所述的锚固铜水热炭复合材料的制备方法，包括以下步骤：
5、将生物质原料和硫酸溶液混合，依次进行酸处理和水热反应，得到水热炭；
6、将所述水热炭浸渍于铜溶液中，得到锚固铜水热炭复合材料；
7、所述生物质原料包括芦苇、竹材和木材中的一种或多种。
8、优选地，所述粉末的粒径为100～250μm；所述硫酸溶液的浓度为2mol/l；所述粉末和硫酸溶液的用量比为1～10g：20～100ml。
9、优选地，所述酸处理在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为200～1000r/min，时间为12h。
10、优选地，所述水热反应的温度为150～200℃，时间为5～12h。
11、优选地，所述铜溶液中铜离子浓度为5～30mg/l，所述水热炭和铜溶液的用量比为0.1～1g：10～100ml。
12、优选地，所述铜溶液为含铜的废水。
13、优选地，所述浸渍的温度为室温，时间为0.5～3h。
14、本专利技术还提供了一种四环素废水的处理方法，包括以下步骤:
15、将催化剂和四环素废水混合，在可见光的照射下，所述催化剂将四环素降解；
16、所述催化剂为上述技术方案所述的锚固铜水热炭复合材料或上述技术方案所述的制备方法制得的锚固铜水热炭复合材料。
17、优选地，所述催化剂和四环素废水的用量比为0.1～1g：0.2～2l。
18、本专利技术提供了一种锚固铜水热炭复合材料(cu/htcc)，包括水热炭，和锚固在所述水热炭上的铜；所述铜在锚固铜水热炭复合材料中的质量含量为0.5～3.5％。本专利技术的锚固铜水热炭复合材料在光照射下，电子被激发到水热炭(htcc)的导带上。由于cu粒子的费米能级较低，被激发的电子进一步转移到cu粒子上，实现了光生载流子的有效分离。光激发电子是催化降解四环素(tc)所必需的，它可以激活自由基来降解四环素。在cu/htcc表面cu和tc之间形成桥接结构，通过金属桥接机制促进tc在材料上的吸附。同时，抑制了电子-空穴配合物，从而获得了高效的催化性能。
19、本专利技术还提供了上述技术方案所述的锚固铜水热炭复合材料的制备方法，本专利技术提供的制备方法主要原料来源广泛，且价格低廉；同时，操作简单，易于实现工业化生产。
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1.一种锚固铜水热炭复合材料，其特征在于，包括水热炭，和锚固在所述水热炭上的铜；所述铜在锚固铜水热炭复合材料中的质量含量为0.5～3.5％。
2.权利要求1所述的锚固铜水热炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述生物质原料的粒径为100～250μm；所述硫酸溶液的浓度为2mol/L；所述生物质原料和硫酸溶液的用量比为1～10g：20～100mL。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸处理在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为200～1000r/min，时间为12h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为150～200℃，时间为5～12h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铜溶液中铜离子浓度为5～30mg/L，所述水热炭和铜溶液的用量比为0.1～1g：10～100mL。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铜溶液为含铜的废水。
8.根据权利要求2或6或7所述的制备方
9.一种四环素废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的处理方法，其特征在于，所述催化剂和四环素废水的用量比为0.1～1g：0.2～2L。
...【技术特征摘要】
1.一种锚固铜水热炭复合材料，其特征在于，包括水热炭，和锚固在所述水热炭上的铜；所述铜在锚固铜水热炭复合材料中的质量含量为0.5～3.5％。
2.权利要求1所述的锚固铜水热炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述生物质原料的粒径为100～250μm；所述硫酸溶液的浓度为2mol/l；所述生物质原料和硫酸溶液的用量比为1～10g：20～100ml。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸处理在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为200～1000r/min，时间为12h。
5.根据权利要求2所述的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：李新功，吴义强，郑霞，许浩，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：
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