一種高效降解四環素的混合物粉末的簡易製備方法與流程
2023-05-28 05:25:36 4
本發明涉及一種降解四環素的混合物粉末製備方法，特別是一種高效降解四環素的混合物粉末的簡易製備方法，屬於高效降解四環素的混合物粉末的簡易製備方法的創新技術。
背景技術：
四環素是一種光譜抗菌藥，對革蘭氏陽性菌、陰性菌、立克次體、濾過性病毒、螺旋體屬乃至原蟲類都有很好的抑制作用。高濃度時還能殺滅多數立克次體屬、支原體屬、衣原體屬、非典型分枝桿菌屬、螺旋體等。該品臨床主要用於：⑴立克次氏體病，包括流行性斑疹傷寒、地方性斑疹傷寒、落基山熱、恙蟲病和q熱。⑵支原體屬感染。⑶衣原體屬感染，包括鸚鵡熱、性病、淋巴肉牙腫、非特異性尿道炎、輸卵管炎、宮頸炎及沙眼。⑷細菌性感染包括回歸熱、布魯菌病、霍亂、兔熱病、鼠疫等。治療布魯菌病和鼠疫時需與鏈黴素等氨基糖苷類聯合應用。⑸肺炎雙球菌或流感桿菌所引起的急性呼吸道感染。⑹敏感的大腸桿菌與變形桿菌引起的尿路感染。⑺痢疾桿菌或沙門氏菌屬引起的痢疾或腸炎。
四環素易溶於水。現該藥品已經禁用於人體治病。但常被偷偷用於動物飼料中。四環素隨動物的排洩物進入水中，汙染水源。對無病的人體造成危害，如(1)胃腸道症狀如噁心、嘔吐、上腹不適、腹脹、腹瀉等。(2)該品可致肝毒性。(3)變態反應：多為斑丘疹和紅斑等，偶有過敏性休克和哮喘發生。(4)偶可引起溶血性貧血、血小板減少、中性粒細胞減少和嗜酸粒細胞減少。(5)中樞神經系統：偶可致良性顱內壓增高，可表現為頭痛、嘔吐、視神經乳頭水腫等。(6)腎毒性：原有顯著腎功能損害的患者可能發生氮質血症加重、高磷酸血症和酸中毒。(7)二重感染：長期應用該品可發生耐藥金黃色葡萄球菌、革蘭陰性桿菌和真菌等引起的消化道、呼吸道和尿路感染，嚴重者可致敗血症。(8)四環素類的應用可使人體內正常菌群減少，導致維生素b缺乏、真菌繁殖，出現口乾、咽炎、口角炎、舌炎、舌苔色暗或變色等。(9)出現四環素牙。
因此，需要對含有四環素的水進行處理。由於水體量大，如果用化學方法降解工程量巨大，且成本很高。
近年來有人用氧化銅(cuo)對四環素進行光催化降解，幾個小時的時間能達到80-85％的降解率。要應用氧化銅降解四環素，還需要提高光催化降解的速率和降解率。
技術實現要素：
本發明的目的在於考慮上述問題而提供一種高效降解四環素的混合物粉末的簡易製備方法，本發明的製備方法將氧化銅處理成高速率、高效率降解四環素的摻碳、氮、氯的氧化銅、氧化亞銅、銅的混合物粉末；該粉末能在2分鐘之內將四環素完全光催化降解。
本發明的技術方案是：高效降解四環素的混合物粉末的簡易製備方法，包括有如下步驟：
1)將氧化銅與尿素、鹽酸胍按照1：x:y(x＝0.1-5；y＝0.01-0.5)的比例混合置於設有蓋體的陶瓷容器中；
2)將上述陶瓷容器置於馬弗爐中進行熱處理0.5‐3小時，得到所需要的粉末樣品，該粉末含有cuo、cu2o、cu的晶相，有c、n、cl的摻入。
上述步驟2)將陶瓷容器中置於馬弗爐中加熱的溫度範圍為400-550℃。
本發明的製備方法將氧化銅處理成高速率、高效率降解四環素的氧化銅、氧化亞銅、銅的混合物粉末；該粉末具有比較高的比表面積,能在2分鐘之內將四環素完全降解。本發明是一種結構簡單，方便實用的高效降解四環素的混合物粉末製備方法。
附圖說明
圖1為本發明製得的樣品做電子衍射能譜(eds)示意圖，得到的元素含有cu、o、c、n、cl；
圖2為本發明實施例1製備的粉末的xrd示意圖，其中有cuo和cu2o的相；
圖3為本發明實施例1製備的粉末的光催化曲線圖；
圖4為本發明實施例2製備的粉末的xrd示意圖；
圖5為本發明實施例2製備的粉末的「光降解-時間」曲線(ed-t)。
圖6為本發明實施例3製備的粉末的xrd示意圖；
圖7為本發明實施例3製備的粉末的「光降解-時間」曲線(ed-t)。
圖8為本發明實施例4製備的粉末的xrd示意圖；
圖9為本發明實施例4製備的粉末的「光降解-時間」曲線(ed-t)；
圖10為本發明實施例5製備的粉末的xrd示意圖；
圖11為本發明實施例5製備的粉末的「光降解-時間」曲線(ed-t)。
具體實施方式
本發明的高效降解四環素的混合物粉末的簡易製備方法,包括有如下步驟：
1)將氧化銅與尿素、鹽酸胍按照1：x:y(x＝0.1-5；y＝0.01-0.5)的比例混合置於設有蓋體的陶瓷容器中；
2)將上述陶瓷容器置於馬弗爐中進行熱處理0.5-3小時，得到所需要的粉末樣品，該粉末含有cuo、cu2o、cu的晶相，有c、n、cl的摻入。
上述氧化銅是商業氧化銅。步驟2)將陶瓷容器中置於馬弗爐中加熱的溫度範圍為400-550℃。
上述步驟2)得到的粉末樣品具有比表面積為1.114-1.468m2/g，能在1分10秒-2分鐘將四環素完全降解。
製得樣品其中一個做電子衍射能譜(eds)如圖1所示，得到的元素含有cu、o、c、n、cl。其含量如表1.
表1，圖1中各元素的含量。
本發明的具體實施例如下：
實施例1：將商業cuo與尿素、鹽酸胍按照1：0.1：0.5的比例混合置於可蓋蓋的陶瓷容器中後於馬弗爐中在一定的溫度範圍內400℃熱處理3小時。得到所需要的粉末樣品。該粉末含有氧化銅、氧化亞銅相，圖2所示為製備粉末的xrd示意圖，具有1.468m2/g的比表面積，能2分鐘之內將四環素完全光降解，圖3所示為製備粉末的「光降解-時間」曲線(ed-t)。
實施例2：商業氧化銅與尿素、鹽酸胍按照1：5：0.5的比例混合置於可蓋蓋的陶瓷容器中後於馬弗爐中在一定的溫度範圍內550℃熱處理2小時。得到所需要的粉末樣品。該粉末含有氧化銅、氧化亞銅、銅相，圖4所示為製備粉末的xrd示意圖，具有1.104m2/g的比表面積，能1分20秒之內將四環素完全光降解，圖5所示為製備粉末的「光降解-時間」曲線(ed-t)。
實施例3：將商業氧化銅與尿素、鹽酸胍按照1：2:0.01的比例混合置於可蓋蓋的陶瓷容器中後於馬弗爐中在一定的溫度範圍內500℃熱處理0.5小時。得到所需要的粉末樣品。該粉末含有氧化銅、氧化亞銅、銅相，圖6所示為製備粉末的xrd示意圖，具有1.173m2/g的比表面積，能1分30秒之內將四環素完全光降解，圖7所示為製備粉末的「光降解-時間」曲線(ed-t)。
實施例4：將商業氧化銅與尿素、鹽酸胍按照1：1:0.1的比例混合置於可蓋蓋的陶瓷容器中後於馬弗爐中在一定的溫度範圍內450℃熱處理1小時。得到所需要的粉末樣品。該粉末含有氧化銅、氧化亞銅相，圖8所示為製備粉末的xrd示意圖，具有1.256m2/g的比表面積，能1分30秒之內將四環素完全光降解，圖9所示為製備粉末的的「光降解-時間」曲線(ed-t)。
實施例5：將商業氧化銅與尿素、鹽酸胍按照1：3.5:0.3的比例混合置於可蓋蓋的陶瓷容器中後於馬弗爐中在一定的溫度範圍內475℃熱處理0.75小時。得到所需要的粉末樣品。該粉末含有氧化銅、氧化亞銅相，圖10所示為製備粉末的xrd示意圖，具有1.237m2/g的比表面積，能1分10秒之內將四環素完全光降解，圖11所示為製備粉末的「光降解-時間」曲線(ed-t)。
本發明四環素降解檢測方法：將製備的粉末0.1g放入100ml的四環素溶液(10mg/l)中形成混合物。磁攪拌並光照，隔一段時間(時間間隔由光催化速率決定，催化速率快就時間間隔短一些，催化速率漫就可以時間間隔長一些)取出3ml溶液，離心後取上清液做紫外可見光譜。由於四環素在267nm和350nm附近各有一個特徵吸收峰，對應四環素的功能團，吸收強度與濃度成正比；一般文獻鍾根據350nm附近的峰來確定溶液中四環素的濃度。故我們根據350nm附近的峰的強度來確定溶液中四環素的濃度。降解率由如下公式1計算：
式中c0為四環素被光催化的起始濃度，c為光催化t時間後的四環素濃度；a0為350nm附近四環素吸收峰的強度，a為光催化t時間後350nm附近四環素吸收峰的強度。ed為降解率。
光催化平衡時間：做ed‐t曲線，ed不再隨時間變化的起始時間為光催化平衡時間。