本發(fā)明屬于納米復(fù)合，具體涉及一種基于棉織物和zif-8的吸附劑的制備及其在抗生素吸附中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、四環(huán)素作為最常用的廣譜抗生素之一，被廣泛用于人體細(xì)菌感染類(lèi)疾病的治療以及水產(chǎn)養(yǎng)殖和其他畜牧業(yè)的生長(zhǎng)促進(jìn)劑。這些被使用但未被完全吸收的四環(huán)素，會(huì)不斷流入自然界，在土壤和水源中保持多年不降解，對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)人類(lèi)健康造成威脅。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)有效且經(jīng)濟(jì)的環(huán)境修復(fù)技術(shù)。

2、zif-8是近年來(lái)研究較多的一類(lèi)四環(huán)素吸附材料，作為mofs材料的一個(gè)分支，它不僅克服了部分mofs材料熱穩(wěn)定性差以及化學(xué)穩(wěn)定性差的問(wèn)題，同時(shí)還具有mofs材料高比表面積、有序孔結(jié)構(gòu)、高結(jié)晶度、多金屬位點(diǎn)、良好的聚合物相容性、結(jié)構(gòu)多樣等優(yōu)勢(shì)。zif-8由二價(jià)鋅離子與二甲基咪唑?yàn)樵现苽涞匿\基咪唑分子篩骨架，具有微孔結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，它還具有易合成，低成本，水穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性良好等特點(diǎn)。zif-8結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)的性質(zhì)，也有助于其應(yīng)用于不同的環(huán)境，可以通過(guò)調(diào)整其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、孔徑和化學(xué)成分，設(shè)計(jì)不同的結(jié)構(gòu)為特定應(yīng)用場(chǎng)所量身定制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在應(yīng)對(duì)當(dāng)前的環(huán)境污染問(wèn)題，提出一種創(chuàng)新性的、可行性強(qiáng)的具有柱狀結(jié)構(gòu)和親水性強(qiáng)的基于棉織物和zif-8的四環(huán)素吸附劑，以實(shí)現(xiàn)水環(huán)境中抗生素的吸附，滿足日益增長(zhǎng)的水污染處理的應(yīng)用需求。

2、本發(fā)明基于棉織物和zif-8的吸附劑的制備方法，包括如下步驟：

3、步驟1：zif-8是通過(guò)原位生長(zhǎng)與棉織物進(jìn)行結(jié)合。以六水合硝酸鋅、二甲基咪唑和半胱氨酸為原料，以去離子水為溶劑，分別配制獲得硝酸鋅水溶液、二甲基咪唑水溶液、二甲基咪唑和半胱氨酸雙組分水溶液；

4、步驟2：將棉織物用乙醇和去離子水洗滌并干燥；

5、步驟3：將步驟2獲得的干燥后的棉織物放入步驟1配制的硝酸鋅水溶液中浸泡，以實(shí)現(xiàn)二價(jià)鋅離子與棉織物葡萄糖單元上羥基通過(guò)配位作用結(jié)合在棉織物纖維表面；浸泡結(jié)束后，取出棉織物，用乙醇和去離子水洗滌，去除松散未連接的二價(jià)鋅離子；

6、步驟4：將步驟3所得帶有二價(jià)鋅離子配位的棉織物放入二甲基咪唑水溶液中浸泡反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后取出棉織物，用乙醇和去離子水洗滌，去除未反應(yīng)的物質(zhì)，干燥后得到單次生長(zhǎng)的zif-8@棉織物-1吸附劑材料；

7、步驟5：將步驟4得到的zif-8@棉織物-1重復(fù)步驟3，然后將所得的棉織物放入二甲基咪唑和半胱氨酸雙組分水溶液中浸泡反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，將棉織物干燥，制備得到的二次生長(zhǎng)的zif-8@棉織物-2吸附劑材料。

8、進(jìn)一步：

9、步驟1所得溶液中，硝酸鋅水溶液的濃度固定為0.2?mol/l，二甲基咪唑水溶液的濃度固定為0.3?mol/l，二甲基咪唑和半胱氨酸雙組分水溶液中二甲基咪唑的濃度為0.3mol/l，半胱氨酸的濃度為0.01-0.05?mol/l。

10、步驟2中，將棉織物進(jìn)行預(yù)處理，去除棉織物表面的雜質(zhì)，有助于棉織物葡萄糖單元羥基的外露，預(yù)處理后的棉織物在40℃干燥至恒重。

11、步驟3中，棉織物在硝酸鋅水溶液中浸泡反應(yīng)時(shí)，設(shè)定浸泡溫度為50-70℃，浸泡時(shí)間為3-4h，以實(shí)現(xiàn)二價(jià)鋅離子與棉織物葡萄糖單元上羥基的配位作用。

12、步驟4中，棉織物在二甲基咪唑水溶液中浸泡反應(yīng)時(shí)，設(shè)定浸泡溫度為50-70℃，浸泡時(shí)間為3-4h。通過(guò)二價(jià)鋅離子與二甲基咪唑反應(yīng)，完成zif-8在棉織物上的原位生長(zhǎng)。然后將棉織物放入40℃的烘箱中，直至棉織物完全干燥，得到單次生長(zhǎng)的zif-8@棉織物-1吸附劑材料。

13、步驟5中，在重復(fù)一次操作步驟3后，將棉織物放入步驟1中配制的二甲基咪唑/半胱氨酸的雙組分溶液中浸泡反應(yīng)，設(shè)定浸泡溫度為50-70℃，浸泡時(shí)間為3-4h，得到二次生長(zhǎng)的zif-8@棉織物-2吸附劑材料。該復(fù)合材料表面的zif-8晶體呈現(xiàn)出柱狀結(jié)構(gòu)，而且該復(fù)合材料具有優(yōu)異的四環(huán)素吸附性能。

14、本發(fā)明基于棉織物和zif-8的吸附劑在抗生素吸附中的應(yīng)用。

15、進(jìn)一步，所述抗生素為四環(huán)素。

16、進(jìn)一步，體系ph值為5-7，優(yōu)選ph值為6。

17、本發(fā)明具有以下有益效果：

18、1、本發(fā)明制備的zif-8@棉織物吸附劑材料，具有柱狀結(jié)構(gòu)。

19、2、本發(fā)明制備得到的zif-8@棉織物吸附劑材料，具有良好的親水性、環(huán)境友好性和四環(huán)素吸附性能。

技術(shù)特征：

1.一種基于棉織物和zif-8的吸附劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)制備方法制備得到的基于棉織物和zif-8的吸附劑在抗生素吸附中的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于棉織物和ZIF?8的吸附劑的制備及其在抗生素吸附中的應(yīng)用。本發(fā)明以棉織物作為載體，ZIF?8是通過(guò)原位生長(zhǎng)的方式牢固地結(jié)合在棉織物纖維表面，最終得到帶有柱狀結(jié)構(gòu)的ZIF?8棉織物復(fù)合吸附劑材料。該吸附劑材料對(duì)四環(huán)素具有優(yōu)異的吸附性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：楊文,蔣慶,徐永恒,梁宇皓,郝文濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6