本發明屬于功能性晶態材料制備領域，具體涉及一種多酸基無機-有機雜化化合物、其制備方法及其在光催化降解抗生素中的應用。

背景技術：

1、抗生素因對細菌感染的優異治療效果而被譽為微生物學史上的重大成就之一，其中，喹諾酮類抗生素是目前臨床上應用比較廣泛的抗生素，其過多不當使用而導致喹諾酮類抗生素在動物性食品中的殘留、耐藥性的增加、在環境中的生態效應并通過食物鏈對人體健康的危害已引起廣泛關注。因此，尋求降解抗生素的合理方法對保護人類健康和環境安全至關重要。傳統處理喹諾酮類抗生素的方法是過濾、生物降解和反滲透等，但由于其成本高或處理不徹底而這些方法均受到限制。專利(cn202311805915.5)公開了一株喹諾酮類抗生素降解菌、菌劑及其制備方法和應用，無色桿菌對左氧氟沙星、莫西沙星和依諾沙星等喹諾酮類抗生素具有優異的降解效果，在濃度為100～500mg/l條件下，48h降解率可達95％以上，但是無色桿菌的培養過程復雜，成本較高。太陽能是一種清潔的可再生能源，可以從根本上解決環境污染和能源短缺問題，通過光催化技術降解有機污染物具有速度快、無二次污染、節約能源等優點。光催化技術的核心在于設計性能優異、結構穩定的催化劑，目前催化劑主要是復合材料，專利(cn?113398955?b)公開了一種用于抗生素降解的sillén型雙金屬鹵氧化物的制備方法，發明是以溴化1-十六烷基-3-甲基咪唑為溴源，二水乙酸鎘為鎘源，在水和甘露醇的混合溶液中通過溶劑熱法合成，產物經過冷卻、過濾和洗滌，經空氣干燥得到cdbio2br超薄納米片，并用于光催化降解環丙沙星，經過210分鐘的可見光照射，環丙沙星降解率為79.44％。但是催化劑中主要的催化位點鎘離子，對水體污染和人類身體健康造成威脅，催化時間長，效率較低等問題。目前存在的抗生素去除技術，也有降解不完全，成本較高，不易回收等缺點。

技術實現思路

1、本發明的目的在于至少部分地解決上述的技術問題，旨在提供一種多酸基無機-有機雜化化合物、其制備方法及其在光催化降解抗生素中的應用，所合成的多酸基無機-有機雜化化合物具有三維空腔結構，光催化降解抗生素性能優異。

2、本發明的第一方面，提供了一種多酸基無機-有機雜化化合物，所述多酸基無機-有機雜化化合物的化學式為[cu2mo2o8(c10n2h8)]，晶體學參數為：

3、在本發明的一些實施例中，所述多酸基無機-有機雜化化合物具有三維網絡空腔結構。

4、本發明的第二方面，提供了一種上述的多酸基無機-有機雜化化合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

5、s1.將na2moo4·2h2o溶于水中，依次加入濃h3po4和濃hcl，攪拌，然后加入乙醚，震蕩至完全混合，冷卻靜置至溶液分層，取下層溶液，萃取提純，得到h3[pmo12o40]；

6、s2.將h3[pmo12o40]、4,4’-bipy和cu(no3)2混合后，加入h2o和dmf，攪拌均勻后，加熱反應，冷卻至室溫，得到所述多酸基無機-有機雜化化合物。

7、在本發明的一些實施例中，所述萃取提純是為了除去h3[pmo12o40]中混有的na2moo4·2h2o、h3po4和hcl，具體步驟為：

8、向下層溶液中加入水，再加入乙醚，震蕩至混合混勻，靜置至溶液分層，取下層溶液；

9、向得到的下層溶液中加入水，緩慢滴加濃hno3至溶液顏色變黃，加熱反應，得到純凈產物h3[pmo12o40]；

10、在本發明的一些實施例中，上述制備方法的步驟s2中，h3[pmo12o40]、4,4’-bipy和cu(no3)2的質量比為(0.01-0.05)：(0.001-0.015)：(0.001-0.05)。

11、在本發明的一些實施例中，上述制備方法的步驟s2中，所述加熱反應具體為：100-150℃反應24-56h。

12、在本發明的一些實施例中，上述制備方法的步驟s2中，h3[pmo12o40]、h2o和dmf的用量比為(0.01-0.05)g：5ml：1ml。

13、本發明的第三方面，提供了一種上述的多酸基無機-有機雜化化合物或上述的制備方法制備得到的多酸基無機-有機雜化化合物作為催化劑在光催化降解抗生素中的應用。

14、在本發明的一些實施例中，所述光催化降解抗生素為可見光催化降解抗生素。

15、本發明的第四方面，提供了一種光催化降解抗生素的方法，所述方法為：將催化劑加入含有抗生素的溶液中，攪拌至吸附-解吸平衡后，在可見光照射下進行光反應，所述催化劑為上述的多酸基無機-有機雜化化合物或上述的制備方法制備得到的多酸基無機-有機雜化化合物。

16、在本發明的一些實施例中，所述催化劑與所述含有抗生素的溶液的用量比為15mg:50ml，所述含有抗生素的溶液中抗生素的濃度為(10-20)mg/l。

17、根據本發明實施例所述的一種多酸基無機-有機雜化化合物、其制備方法及其在光催化降解抗生素中的應用具有以下優點中的至少一個：

18、(1)本發明提供的多酸基無機-有機雜化化合物，具有三維網絡空腔結構，空腔結構有助于對抗生素的高吸附性；

19、(2)本發明提供的多酸基無機-有機雜化化合物中通過引入過渡金屬調節材料的帶隙寬度，形成類半導體結構，有利于提高光生電子/空穴的分離效率，增強在可見光下的光催化效率，提高抗生素的去除率。

技術特征：

1.一種多酸基無機-有機雜化化合物，其特征在于，所述多酸基無機-有機雜化化合物的化學式為[cu2mo2o8(c10n2h8)]，晶體學參數為：

2.根據權利要求1所述的多酸基無機-有機雜化化合物，其特征在于，所述多酸基無機-有機雜化化合物具有三維網絡空腔結構。

3.一種權利要求1所述的多酸基無機-有機雜化化合物的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟s2中，h3[pmo12o40]、4,4’-bipy和cu(no3)2的質量比為(0.01-0.05)：(0.001-0.015)：(0.001-0.05)。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述加熱反應具體為：100-150℃反應24-56h。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟s2中，h3[pmo12o40]、h2o和dmf的用量比為(0.01-0.05)g：5ml：1ml。

7.權利要求1或2所述的多酸基無機-有機雜化化合物或權利要求2-6中的任一項所述的制備方法制備得到的多酸基無機-有機雜化化合物作為催化劑在光催化降解抗生素中的應用。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述光催化降解抗生素為可見光催化降解抗生素。

9.一種光催化降解抗生素的方法，其特征在于，所述方法為：將催化劑加入含有抗生素的溶液中，攪拌至吸附-解吸平衡后，在可見光照射下進行光反應，所述催化劑為權利要求1或2所述的多酸基無機-有機雜化化合物或權利要求2-6中的任一項所述的制備方法制備得到的多酸基無機-有機雜化化合物。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述催化劑與所述含有抗生素的溶液的用量比為15mg:50ml，所述含有抗生素的溶液中抗生素的濃度為(10-20)mg/l。

技術總結
本發明屬于功能性晶態材料制備領域，公開了一種多酸基無機?有機雜化化合物、其制備方法及其在光催化降解抗生素中的應用。該多酸基無機?有機雜化化合物的化學式為[Cu<subgt;2</subgt;Mo<subgt;2</subgt;O<subgt;8</subgt;(C<subgt;10</subgt;N<subgt;2</subgt;H<subgt;8</subgt;)]，晶體學參數為：具有三維網絡空腔結構。制備方法為：將H<subgt;3</subgt;[PMo<subgt;12</subgt;O<subgt;40</subgt;]、4,4’?bipy和Cu(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;混合后，加入H<subgt;2</subgt;O和DMF，攪拌均勻后，加熱反應，得到多酸基無機?有機雜化化合物。該化合物可作為催化劑應用于光催化降解抗生素。

技術研發人員：梁志結,姚怡晴,陸明貴
受保護的技術使用者：南通大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24