【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备方法，属水处理。
技术介绍
1、抗生素在医学实践中极为重要，并被用于治疗感染。人类和动物消耗大量的抗生素，但大多数抗生素不能被动物代谢，并通过尿液和粪便排泄到污水系统和处理厂。这些抗生素无法被生物降解，因此在水生环境中积累。水资源中抗生素的积累导致抗生素耐药细菌的出现，对人类健康构成严重威胁。因此，去除废水中的抗生素非常重要，但从废水中消除抗生素是一项重大挑战。去除抗生素最常用的常规方法是化学沉淀、离子交换、吸附、生物修复、反渗透、纳滤等。草甘膦是一种有机磷化合物，是除草剂中最常用的活性成分。由于草甘膦在世界范围内使用不当，草甘膦污染了水环境，并通过使水质不稳定、生物降解不良和导致饮用水源中有机物浓度高而威胁着水生生物的生命。已经研究了许多从水中去除草甘膦的方法，包括吸附、化学混凝、膜分离法和生物降解等等。在这些策略中，吸附具有操作简单、成本低、去除率高等优点，也是有效处理水中抗生素和草甘膦的方法。
2、吸附剂的选择在吸附中起着至关重要的作用，水凝胶是一种高分子聚合物，可以吸收大量水分而不溶于水，聚合物主链的三维网络结构上有许多活性官能团。水凝胶这种具有亲水基团和强吸附能力的功能材料在水处理中显示出巨大的潜力，并因此受到了许多研究者的关注。最近，研究者利用二氧化碳响应的多孔水凝胶用于吸附水中污染物。已授权专利(zl202010578777.1)报道了一种二氧化碳响应膨胀吸附阴离子染料和金属离子的水凝胶制备方法。但该报道的二氧化碳响应的水凝胶力学性能较
3、因此，寻找具有更加优异的力学性能的二氧化碳响应多孔水凝胶，并用于可逆吸附/释放抗生素和草甘膦，对处理污水中抗生素和草甘膦具有现实意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是，针对现有的二氧化碳响应水凝胶的研究现状，利用高内相乳液聚合获得二氧化碳响多孔水凝胶，并利用原位生成纳米二氧化硅增强多孔水凝胶，获得的多孔水凝胶用于吸附水中的抗生素和草甘膦。本专利技术的技术方案如下，一种对抗生素具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备方法，步骤如下：
2、(1)由甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、聚醚化合物、正硅酸四丁酯、硅烷偶联剂、酸、引发剂、水按一定比例搅拌成混合溶液；
3、(2)缓慢向混合溶液中逐滴加甲苯，在50℃至60℃下聚合24h；
4、(3)聚合之后用碱水中和至中性形成对抗生素具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶。
5、所述甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯用量为质量百分数4％至11％；所述n,n-亚甲基双丙烯酰胺用量为质量百分数0.15％至0.5％；所述聚醚化合物为聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段共聚物普朗尼克(f127)，其用量为质量百分数0.5％至2.5％；所述酸为4mol/l的盐酸、硫酸或硝酸，其用量为质量百分数5％至15％；所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵，其用量为质量百分数0.05％至0.5％；所述正硅酸四丁酯用量为质量百分数0.5％至4％；所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh-570)，其用量为质量百分数0.01％-0.1％；所述水用量为质量百分数8％至12％；所述甲苯用量为质量百分数65.0％至75.0％；所述碱水为质量百分数0.5％的氢氧化钠溶液。
6、所述对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶通入二氧化碳后能够吸水膨胀，并对抗生素和草甘膦具有吸附作用；吸附了抗生素和草甘膦的多孔水凝胶在溶液ph大于12的碱液处理时可以使被吸附的抗生素和草甘膦释放，释放后的多孔水凝胶可以重复利用。
7、本专利技术的有益效果在于，本专利技术制备多孔水凝胶具有更高的力学性能，方便实际操作使用；本专利技术制备的多孔水凝胶能够吸附抗生素和草甘膦，吸附过程对环境不造成二次污染；本专利技术制备的多孔水凝胶吸附抗生素和草甘膦后，用ph大于12的碱液处理可以使被吸附的抗生素和草甘膦释放，达到循环利用的特点；本专利技术制备过程简单，通过简单混合，在低温常压下即可合成，避免高温高压下的危险操作。
8、附图表说明
9、图1为本专利技术一种对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备流程图；
10、图2为本专利技术实施例获得的多孔水凝胶的压缩应力-应变曲线图；
11、图3为本专利技术实施例获得的多孔水凝胶在通入二氧化碳后吸水比例图；
12、图4为本专利技术实施例获得的多孔水凝胶对抗生素和草甘膦吸附曲线图；
13、图5为本专利技术实施例获得的多孔水凝胶对四环素(tc)吸附/释放循环图；
14、图6为本专利技术实施例获得的多孔水凝胶对草甘膦(gly)吸附/释放循环图；
15、图7为本专利技术实施例获得的多孔水凝胶对磺胺甲噁唑(smz)吸附/释放循环图；
16、图8为本专利技术实施例获得的多孔水凝胶对布洛芬钠(ib)吸附/释放循环图。
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1.一种对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备方法，其特征在于，所述正硅酸四丁酯用量为质量百分数0.5％至4％。
3.根据权利要求1所述的一种对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)，其用量为质量百分数0.01％-0.1％。
4.根据权利要求1所述的一种对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备方法，其特征在于，所述膨胀吸附抗生素的水凝胶通入二氧化碳，能够实现凝胶体积膨胀，在凝胶膨胀过程中对抗生素和草甘膦具有吸附作用。
5.根据权利要求1所述的一种对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备方法，其特征在于，所述的多孔水凝胶吸附了抗生素和草甘膦后，使用pH大于12的碱性溶液可以使被吸附的抗生素和草甘膦释放，多孔水凝胶能够重复使用。
【技术特征摘要】
1.一种对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备方法，其特征在于，所述正硅酸四丁酯用量为质量百分数0.5％至4％。
3.根据权利要求1所述的一种对抗生素和草甘膦具有可逆吸附/释放的多孔水凝胶制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh-570)，其用量为质量百分数0.01％-0...
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