本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，具體而言，涉及復(fù)合肥中氯霉素類抗生素吸附材料和包含其的水體中氯霉素類抗生素吸附柱及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、由于人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，化學(xué)肥料、有機(jī)肥料以及復(fù)合混合肥料的需求量巨大，其中有機(jī)肥料?由于營養(yǎng)元素齊全、能夠改良土壤、能提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、能提高化肥利用率等優(yōu)點(diǎn)，而得到廣泛的應(yīng)用。其中精制有機(jī)肥是畜禽糞便經(jīng)過烘干、粉碎后包裝出售的商品有機(jī)肥。高密度養(yǎng)殖的畜禽必須預(yù)防疾病的發(fā)生，獸用抗生素可以被用來動物的疾病防治，還可以添加到飼料中促進(jìn)動物的生長。未被吸收利用的抗生素會殘留在畜禽糞便中，以及遷移到有機(jī)肥和農(nóng)作物中，最終影響食品安全和人民的生命健康。因此，加強(qiáng)有機(jī)肥料中抗生的檢測和治理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、抗生素類廢水常用的前處理方法主要有：液液萃取法，固相分散萃取法，以及固相萃取小柱萃取等，所用固相萃取劑主要有聚苯乙烯-二乙烯基苯-乙烯基吡咯烷酮，活性炭，粉煤灰，硅膠，c18，石墨烯，磁性石墨烯等。在現(xiàn)有所應(yīng)用的固相萃取劑中，石墨烯由于具有大的比表面積(2630m2/g)，且表面碳原子周圍缺少相鄰的原子，化學(xué)鍵不飽和，易于與含有苯環(huán)的有機(jī)物形成π-π共軛而趨于穩(wěn)定，從而對含有苯環(huán)的酚類有機(jī)物具有很強(qiáng)的吸附能力和較大的吸附容量。但由于石墨烯具有疏水性強(qiáng)、比重輕、超?。?.34nm）的特點(diǎn)，直接將其用于固相分散萃取會存在水中混溶性差、難以分離、易發(fā)生卷曲的不足之處，制備成固相萃取柱使用，能一定程度上克服以上不足。研究人員在石墨烯填充的固相萃取柱技術(shù)上也進(jìn)行了一些探索，例如：cn102872843a、cn104258598a，以及cn105445398a等，都是在空固相萃取柱中裝填石墨烯和改性石墨烯，并利用石墨烯對苯環(huán)的強(qiáng)吸附性對疏水性有機(jī)物進(jìn)行萃取分離。

3、雖然通過采用石墨烯填充的方式能夠在一定程度上克服石墨烯材料固有的缺點(diǎn)，然而，現(xiàn)有技術(shù)所采用的方法中仍然存在一定的缺陷。例如，固相柱對于污染物的吸附能力有限（如cn102872843a等）；或者，雖然將石墨烯填充于固定空間中，然而，由于石墨烯仍然能夠在空間內(nèi)運(yùn)動，所以仍然存在石墨烯堆疊，流動性減低，以及石墨烯易于卷曲等問題。

4、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一目的在于提供一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料，所述的吸附材料中，石墨烯固定負(fù)載于泡沫鎳表面，聚二甲基硅氧烷又固定負(fù)載于石墨烯表面，且對于氯霉素類抗生素具有良好的吸附性。

2、本發(fā)明的第二目的在于提供一種所述的包含本發(fā)明吸附材料的水體中氯霉素類抗生素吸附柱。

3、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

4、一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料的制備方法，包括：將泡沫鎳圓片以金屬絲串聯(lián)，并保持泡沫鎳圓片之間的間距，然后進(jìn)行清洗；將串聯(lián)有泡沫鎳圓片的金屬絲懸掛于框架結(jié)構(gòu)上，然后放入cvd爐中，在氣體保護(hù)條件下，通入碳源進(jìn)行氣相沉積；氣體保護(hù)條件下冷卻后，將聚二甲基硅氧烷溶液置于cvd爐中，密閉加熱，然后冷卻、洗滌，即得到水體中氯霉素類抗生素吸附材料。

5、優(yōu)選的，本發(fā)明制備方法中，還包括將泡沫鎳線切割，以得到泡沫鎳圓片的步驟；其中，所述泡沫鎳的厚度為0.2～0.5mm；孔徑為1200～600ppi。

6、優(yōu)選的，本發(fā)明制備方法中，泡沫鎳圓片的間距為大于2mm；和/或，所述金屬絲的熔點(diǎn)大于1200℃，直徑小于0.1mm。

7、優(yōu)選的，本發(fā)明制備方法中，所述框架為尺寸小于cvd爐的長方體或三角體金屬框架。

8、優(yōu)選的，本發(fā)明制備方法中，所述在氣體保護(hù)條件下，通入碳源進(jìn)行氣相沉積包括：向cvd爐中通入保護(hù)氣，保護(hù)加熱至800～1000℃，待溫度穩(wěn)定后，保溫，停止保護(hù)氣通入；然后，通入碳源，進(jìn)行氣相沉積；更優(yōu)選的，所述保護(hù)氣包括氫氣和氬氣/氮?dú)猓桓鼉?yōu)選的，所述碳源包括甲烷。

9、優(yōu)選的，本發(fā)明制備方法中，所述將聚二甲基硅氧烷溶液置于cvd爐中，密閉加熱包括：將聚二甲基硅氧烷溶液置于容器中，然后放置于氣相沉積冷卻后的cvd爐中，然后密閉加熱至220～240℃，保溫反應(yīng)后進(jìn)行冷卻。

10、同時(shí)，本發(fā)明還提供了由本發(fā)明制備方法所得到的復(fù)合肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

12、本發(fā)明中，通過采用氣相沉積的方法將石墨烯進(jìn)行沉積固定，從而避免石墨烯的堆疊、流動性下降以及卷曲問題；同時(shí)，通過進(jìn)一步進(jìn)行聚硅氧烷的沉積，也提高了本發(fā)明材料對于氯霉素類抗生素的吸附能力。

13、本發(fā)明中，先將泡沫鎳線切割成小圓片，再進(jìn)行氣相沉積，可以避免石墨烯損失。同時(shí)，將吸附劑制作成配合吸附柱管體形狀的圓片，實(shí)際使用更為方便。

14、本發(fā)明中，將泡沫鎳圓片用金屬絲串聯(lián)后懸掛在不銹鋼架子上，可以防止圓片堆疊，氣相沉積不完全；同時(shí)，石墨烯氣相沉積和聚二甲基硅氧烷氣相沉積在同一管式爐中完成，簡化了制作工藝。

技術(shù)特征：

1.一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括將泡沫鎳線切割，以得到泡沫鎳圓片的步驟；所述泡沫鎳的厚度為0.2～0.5mm；孔徑為1200～600ppi。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料的制備方法，其特征在于，所述泡沫鎳圓片的間距為大于2mm；所述金屬絲的熔點(diǎn)大于1200℃，直徑小于0.1mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料的制備方法，其特征在于，所述框架為尺寸小于cvd爐內(nèi)腔徑的長方體或三角體金屬框架。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料的制備方法，其特征在于，所述在氣體保護(hù)條件下，通入碳源進(jìn)行氣相沉積包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料的制備方法，其特征在于，所述將聚二甲基硅氧烷試劑置于cvd爐中，密閉加熱包括：

7.一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料，其特征在于，由權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種有機(jī)肥及其水體中氯霉素類抗生素吸附材料及其制備方法。該吸附材料的制備方法包括：將泡沫鎳圓片以金屬絲串聯(lián)，并保持泡沫鎳圓片之間的間距，然后進(jìn)行清洗；將串聯(lián)有泡沫鎳圓片的金屬絲懸掛于框架結(jié)構(gòu)上，放入CVD爐中，氣體保護(hù)條件下，通入碳源進(jìn)行氣相沉積；氣體保護(hù)下冷卻后，將聚二甲基硅氧烷試劑置于CVD爐中，密閉加熱，冷卻、洗滌，即得。本發(fā)明中，通過采用氣相沉積的方法將石墨烯進(jìn)行沉積固定，從而避免石墨烯的堆疊、流動性下降以及卷曲問題；進(jìn)行聚硅氧烷的沉積，也提高了本發(fā)明材料對于氯霉素類抗生素的吸附能力。本發(fā)明吸附柱結(jié)構(gòu)簡單，易于替換，檢測方便且結(jié)果準(zhǔn)確度高。

技術(shù)研發(fā)人員：倉金順,江軍,倉碩,朱泳興,朱露山,蒼阿兄,喬旭東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30