本發(fā)明涉及卡馬西平污水處理，特別是一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法。

背景技術(shù)：

1、卡馬西平(化學(xué)名為5h-二苯并[b,f]氮雜卓-5-甲酰胺)為癲癇、神經(jīng)性疼痛、抑郁癥等疾病的治療藥物，能阻滯可興奮細(xì)胞膜的na-通道，可以抑制導(dǎo)致神經(jīng)性疼痛的不正常高頻放電發(fā)生和擴(kuò)散；能抑制促使癲癇發(fā)作緊密相關(guān)的t-型鈣通道；能增強(qiáng)中樞的與抑郁癥相關(guān)的去甲腎上腺素能神經(jīng)活性。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，卡馬西平已經(jīng)是當(dāng)今世界常用的藥物，其用量和應(yīng)用范圍日益增加。由于卡馬西平的生產(chǎn)過程及大量卡馬西平的治療使用，產(chǎn)生了大量卡馬西平污水，目前全世界80多個國家水體環(huán)境已檢測到濃度為毫克級的卡馬西平污染物?？R西平污水具有顯著的毒副作用，可導(dǎo)致鯉魚細(xì)胞中乳酸脫氫酶、草酰乙酸轉(zhuǎn)氨酶和谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性的變化；可破壞蚤狀溞攝食和生育能力；使抑制蝌蚪生長和致畸和致殘；抑制水生植物正常發(fā)育。由于卡馬西平污水難以自然有效降解，傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)卡馬西平污水去除率低，卡馬西平污水有效處理已經(jīng)到了刻不容緩地步。

2、光催化降解有機(jī)污染物工藝可通過光催材料光照過程產(chǎn)生的活性自由基對有機(jī)污染物進(jìn)行光催化降解，是進(jìn)行卡馬西平污水有效處理的潛在有效處理途徑。然而，目前光催化降解卡馬西平污水的催化材料的光催化降解率較低，其光催化重復(fù)使用性能亟待提高，這也成為制約卡馬西平污水光催化降解技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，通過該方法制備的光催化材料，具有高效的卡馬西平光催化降解率及優(yōu)異的重復(fù)使用光催化穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、本發(fā)明提供一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，包含如下步驟：

4、步驟[1]制備cd2snse4納米晶體顆粒；

5、步驟[2]在泡沫銅基體表面負(fù)載溴化鐠銅配位聚合物[pr4cu2br6(edot)4]n；

6、步驟[3]在溴化鐠銅配位聚合物[pr4cu2br6(edot)4]n表面鑲嵌cdpr2s4/cd2snse4復(fù)合晶體。

7、優(yōu)選的，所述步驟[1]具體包括如下操作：

8、將亞硒酸、氯化亞錫、乙酸鎘和氟伐他汀鈉加入去離子水中，混合形成制備液；在密閉的條件下加熱至70-90℃，反應(yīng)8-10小時，冷卻至室溫后過濾得固相物，放入烘箱在35-50℃下干燥5-8小時，獲得所述cd2snse4納米晶體顆粒。

9、優(yōu)選的，每升制備液中亞硒酸加入量為120～160g、氯化亞錫加入量為190～230g、乙酸鎘加入量為180～200g、氟伐他汀鈉加入量為10～30g。

10、優(yōu)選的，所述步驟[2]具體包括如下操作：

11、b1.將3,4-乙烯二氧噻吩和硝酸鐠加入乙醇中，混合形成有機(jī)組成液；將硫酸銅、溴化銨和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％的氫溴酸加入去離子水，混合形成無機(jī)組成液；

12、b2.將泡沫銅試樣浸入所述無機(jī)組成液，然后想無機(jī)組成液中加入一定量有機(jī)組成液，室溫下反應(yīng)20-26小時，取出泡沫銅試樣去離子水清洗，室溫下干燥后獲得表面負(fù)載有溴化鐠銅配位聚合物[pr4cu2br6(edot)4]n的泡沫銅，記為中間物a。

13、優(yōu)選的，步驟b1中，每升所述有機(jī)組成液中3,4-乙烯二氧噻吩加入量為170～210ml、硝酸鐠加入量為140～190g；每升所述無機(jī)組成液中硫酸銅加入量為80～140g、溴化銨加入量為120～150g、40％的氫溴酸加入量為350～420ml。

14、優(yōu)選的，步驟b2中，每升所述無機(jī)組成液中所浸入的泡沫銅的重量為160-220g；有機(jī)組成液和無機(jī)組成液間的體積比為5～7:3～5。

15、優(yōu)選的，所述步驟[3]具體包括如下操作：

16、c1.將硝酸鐠、乙酸鎘、硫代乙酰胺、硫代硫酸銨、亞硒酸、氯化亞錫和所述cd2snse4納米晶體顆粒加入去離子水中，形成復(fù)合晶體鑲嵌液；

17、c2.將中間物a浸入復(fù)合晶體鑲嵌液，加熱至60-80℃，反應(yīng)6-8小時，取出泡沫銅試樣去離子水洗滌，室溫干燥10-12小時，以在泡沫銅表面的溴化鐠銅配位聚合物[pr4cu2br6(edot)4]n表面鑲嵌cdpr2s4/cd2snse4復(fù)合晶體，即獲得所述催化材料。

18、優(yōu)選的，步驟c1中，每升所述復(fù)合晶體鑲嵌液中硝酸鐠加入量為60～90g、乙酸鎘加入量為90～110g、硫代乙酰胺加入量為40～80g、硫代硫酸銨加入量為140～170g、亞硒酸加入量為30～60g、氯化亞錫加入量為20～50g、cd2snse4納米晶體顆粒加入量為10～30g。

19、優(yōu)選的，步驟c2中，每升所述復(fù)合晶體鑲嵌液中所浸入的中間物a的重量為130-170g。

20、本發(fā)明的積極效果：根據(jù)本發(fā)明所述方法制備的光催化材料，其泡沫銅表面的溴化鐠銅配位聚合物[pr4cu2br6(edot)4]n表面鑲嵌有cdpr2s4/cd2snse4復(fù)合晶體，其中pr4cu2br6的鐠位于組成正八面體上下兩個正方椎體相結(jié)合的底面四邊形四個頂點(diǎn)位置，pr4cu2br6的銅位于組成上下兩個正方椎體相結(jié)合的底面四邊形外的兩頂點(diǎn)位置，pr4cu2br6的溴位于正八面體六個頂點(diǎn)位置外側(cè)與鐠和銅形成化學(xué)鍵；3,4-乙烯二氧噻吩的硫原子與pr4cu2br6鐠離子形成配位鍵，從而構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元pr4cu2br6(edot)4，該結(jié)構(gòu)單元pr4cu2br6(edot)4聚合構(gòu)建成三維網(wǎng)狀的溴化鐠銅配位聚合物[pr4cu2br6(edot)4]n；cd2snse4具有正交結(jié)構(gòu)，空間群為pbam(55)；cdpr2s4具有立方結(jié)構(gòu)，空間群為fd-3m(227)?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)特征，其溴化鐠銅配位聚合物[pr4cu2br6(edot)4]n的最高占據(jù)分子軌道與最低未占分子軌道能隙較窄，并且存在二氧乙烯橋聯(lián)基團(tuán)，因而具有較好的導(dǎo)電性能和電化學(xué)穩(wěn)定性；cdpr2s4/cd2snse4界面可形成異質(zhì)結(jié)，cd2snse4導(dǎo)帶的光生電子可與cdpr2s4價帶中光生空穴結(jié)合，從而有效延長了cdpr2s4導(dǎo)帶的光生電子和cd2snse4價帶光生空穴的壽命，顯著提高了所制備光催化材料的光催化降解效率。

21、總之，依據(jù)本發(fā)明制備的光催化材料，具有高效的卡馬西平光催化降解率及優(yōu)異的重復(fù)使用光催化穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，其特征在于，包含如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，其特征在于，所述步驟[1]具體包括如下操作：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，其特征在于：每升制備液中亞硒酸加入量為120～160g、氯化亞錫加入量為190～230g、乙酸鎘加入量為180～200g、氟伐他汀鈉加入量為10～30g。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，其特征在于，所述步驟[2]具體包括如下操作：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，其特征在于：步驟b1中，每升所述有機(jī)組成液中3,4-乙烯二氧噻吩加入量為170～210ml、硝酸鐠加入量為140～190g；每升所述無機(jī)組成液中硫酸銅加入量為80～140g、溴化銨加入量為120～150g、40％的氫溴酸加入量為350～420ml。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，其特征在于：步驟b2中，每升所述無機(jī)組成液中所浸入的泡沫銅的重量為160-220g；有機(jī)組成液和無機(jī)組成液間的體積比為5～7:3～5。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，其特征在于，所述步驟[3]具體包括如下操作：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，其特征在于：步驟c1中，每升所述復(fù)合晶體鑲嵌液中硝酸鐠加入量為60～90g、乙酸鎘加入量為90～110g、硫代乙酰胺加入量為40～80g、硫代硫酸銨加入量為140～170g、亞硒酸加入量為30～60g、氯化亞錫加入量為20～50g、cd2snse4納米晶體顆粒加入量為10～30g。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，其特征在于：步驟c2中，每升所述復(fù)合晶體鑲嵌液中所浸入的中間物a的重量為130-170g。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種光催化降解污水中卡馬西平用催化材料的制備方法，包含如下步驟：步驟[1]制備Cd<subgt;2</subgt;SnSe<subgt;4</subgt;納米晶體顆粒；步驟[2]在泡沫銅基體表面負(fù)載溴化鐠銅配位聚合物[Pr<subgt;4</subgt;Cu<subgt;2</subgt;Br<subgt;6</subgt;(EDOT)<subgt;4</subgt;]<subgt;n</subgt;；步驟[3]在溴化鐠銅配位聚合物[Pr<subgt;4</subgt;Cu<subgt;2</subgt;Br<subgt;6</subgt;(EDOT)<subgt;4</subgt;]<subgt;n</subgt;表面鑲嵌CdPr<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;/Cd<subgt;2</subgt;SnSe<subgt;4</subgt;復(fù)合晶體。通過本發(fā)明所述方法制備的光催化材料，具有高效的卡馬西平光催化降解率及優(yōu)異的重復(fù)使用光催化穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：趙明,唐鈺琪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北方工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8