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2024-04-03 12:11:32

可富集水中抗生素的卡拉胶-海藻酸钠复合凝胶球的制备的制作方法

本发明属于环境科学

技术领域:

;具体涉及一种可富集水中抗生素的卡拉胶-海藻酸钠复合凝胶球的制备方法,应用于吸附处理等领域。

背景技术:

:水是人的生命之源,一条条的河流哺育了一代又一代的人。然而,随着经济的快速发展喝人口不断增加,对水资源需求量越来越大,水污染也越来越严重,我国水环境质量出现了令人担忧的局面,除了一系列触目惊心的水质监测数据,水体污染导致癌症增多,甚至爆发严重水污染事件等见闻,更让人深感切肤之痛。水处理方法有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法以及吸附法等。吸附法因不会引入新的污染物、操作方法简单、低成本、高效率而倍受关注,被认为是水处理中最为经济有效的水处理方法之一。人类医疗中大量使用抗生素,动物养殖中也大量使用抗生素以防病治病、提高利用率和促进动物生长。我国又是抗生素生产和使用大国。抗生素使用后的通常大部分以药物原型随类尿排除。而抗生素在污水处理厂的去除率并不高,导致大量抗生素进入地表土壤,或者通过有机肥施用而直接造成土壤污染。因此,这种用于富集抗生素的材料也具有极高的研究价值。技术实现要素:为了解决现有吸附剂机械性能差,易碎,难分离,难回收利用等技术问题,本发明的目的在于提供一种可富集水中抗生素的卡拉胶-海藻酸钠复合凝胶球的制备方法。本发明利用海藻酸钠易成凝胶的性能与卡拉胶的胶凝性和增稠性制备出成本低廉,安全无毒,吸附性能、流动性和机械性能好的网络结构材料做吸附剂。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:本发明涉及一种用于富集水中抗生素的卡拉胶-海藻酸钠复合凝胶球的制备方法,所述方法包括如下步骤:s1、分别取卡拉胶与海藻酸钠,加入去离子水混合均匀,形成卡拉胶与海藻酸钠的混合物;每100ml去离子水对应卡拉胶0.3~1.5g、海藻酸钠0.5~1.5g;s2、将所述卡拉胶与海藻酸钠的混合物滴入ca2+溶液中浸泡8h,得到凝胶球;所述ca2+溶液中ca2+的浓度为≥10g/l;s3、去离子水浸泡、冲洗,得到水凝胶;s4、冷冻干燥所述水凝胶,即得所述卡拉胶-海藻酸钠复合凝胶球。优选的,步骤s1中,所述海藻酸钠与卡拉胶质量比为1:3~5:1。更优选为1:1.5。当海藻酸钠与卡拉胶质量比为1:1.5时,所制得水凝胶溶胀度最低,并且机械性能良好,大于或小于该质量比时,溶胀度均升高,由于溶胀后水凝胶机械性能下降,不利于接下来的吸附实验;因此,选择海藻酸钠与卡拉胶质量比为1:3~5:1。优选的,步骤s1中,所述混合均匀是用搅拌器搅拌4~6h。优选的,步骤s2中,所述卡拉胶与海藻酸钠的混合物与ca2+溶液的质量比为1:5~1:10。更优选为1:5。该质量比的选择是为了保证ca2+溶液中ca2+数量能够与卡拉胶与海藻酸钠的混合物充分反应。优选的,所述ca2+溶液中ca2+的浓度为10g/l~100g/l。优选的,步骤s2中,所述ca2+溶液为氯化钙水溶液。优选的,步骤s3中,所述去离子水浸泡10-14h后冲洗三次。优选的,步骤s4中,所述冷冻干燥是在-60℃干燥48小时。本发明还涉及一种上述任一项所述的制备方法制得的用于富集水中抗生素的卡拉胶-海藻酸钠复合凝胶球在用作水处理用吸附剂中的用途。本发明的技术原理为:海藻酸钠表面含有大量的羟基,和钙离子接触可发生置换反应形成不溶于水的海藻酸钙凝胶。卡拉胶本身具有很好的凝胶性和流动特性。海藻酸钠和卡拉胶先混合后,再在钙离子溶液中浸泡,从而制得用于富集水中抗生素的卡拉胶-海藻酸钠复合凝胶球材料。