抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用

1.本发明涉及一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料在面向消减农业水体环境中磷或/和抗性基因污染中的应用，属于环境污染治理领域。


背景技术：

2.磷是水体环境中重要的污染因子，特别是农业环境中磷污染问题突出，治理需求大。近些年发展了许多去除磷的方法，多在高浓度污染水平下有较好的作用，而纳米吸附材料对低浓度水平下的磷污染则有优秀的治理效果。
3.抗生素被广泛应用于日常生活和畜禽养殖业中，在预防和治理畜禽疾病方面起到不可忽视的作用，抗生素的过量使用，则诱导出抗生素抗性基因，促进生物机体产生更强的抗生素耐药性。抗性基因是危害人体健康和生态系统的潜在危险因子，引发公共卫生安全。但是近期研究发现，纳米吸附材料产生负面效应，致使耐药菌破裂，加速了抗生素抗性基因的复制与扩散。
4.高级氧化技术是一种公认的能彻底切断抗性基因结构的手段，具有快捷、高效等优势，利用光催化等高级氧化技术去抗性基因更符合未来“精准治污、科学治污”的发展趋势，高级氧化的关键在于产生自由基，研制出性能优越、价格低廉的高级氧化自由基发生物对于抗性基因污染治理重要的现实意义。
5.因此本发明通过耦合吸附磷能力与高级氧化处理能力，光催化降解农业环境中的抗性基因污染，并通过吸附作用，吸附削减农业环境中的磷污染，以实现多用途的形式助力减缓农业面源污染。


技术实现要素：

6.本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料面向消减农业水体环境中磷或/和抗性基因污染中的应用。将具备吸附磷性能的磁酸镧系氧化物，与具备降解性能的抗菌催化金属氧化物，共同负载在适宜载物上复合形成异质结，再用于水体环境中磷污染或/和抗性基因污染的去除。
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除农业水体环境中磷污染中的应用，复合材料的使用添加量为0.1~1 g/l。
8.本发明还提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料在消除农业水体环境中抗性基因污染中的应用，其特征在于：复合材料的使用添加量为0.1~1 g/l。
9.抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料利用镧系氧化物的la-o键化学配位作用吸附磷酸根离子；磁酸镧系氧化物是一种p型半导体，禁带宽度较窄，禁带宽度较窄在2.1ev左右，活性不高但能在可见光中响应。二氧化钛或氧化锌是一种n型半导体，光催化禁带宽度较宽在3.0ev以上，活性高但需要紫外光激活。n型半导体和p型报导体复合即引入
异质结结构，使得禁带宽度介于两者之间，改变界面电子转移路径，提供量子效率加速，加速光生电荷分离，扩大光响应范围和应用场景，充分发挥两者材料各自的优势以及协同作用，产生更好的光催化效果，形成电子空穴，形成活性氧自由基反应，进一步氧化降解抗性基因。
10.上述抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法，包括以下步骤：s01将镧系元素离子溶液、磁性元素离子溶液和载物混合使得镧系元素离子和磁性元素离子吸附在载物表面，搅拌均匀后进行离心处理获得镧系元素离子-载物-磁性元素离子复合物；将镧系元素离子-载物-磁性元素离子复合物进行煅烧，得到煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物；s02将s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物加入到抗菌催化金属元素前驱体溶液中，抗菌催化金属元素离子吸附在载物上形成磁酸镧系氧化物-载物-抗菌催化金属元素离子复合物，于水浴中滴加氨水溶液，持续搅拌，得到磁酸镧系氧化物-载物-抗菌催化金属元素氢氧化态的混合体系；s03将s02得到的混合体系，进行煅烧，得到抗菌金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料。
11.进一步，所述镧系元素包括但不限于镧或铈，优选地，镧系元素为镧系；或/和所述磁性元素包括但不限于铁、钴或镍；优选地，磁性元素为铁。
12.进一步，镧系元素离子溶液和磁性元素离子溶液均为硝酸根离子溶液或氯离子溶液；其中，硝酸根离子或氯离子的浓度为0.5~2 mol/l。
13.进一步，所述载物为生物炭、陶瓷片、沸石、火山岩、石英球或麦饭石。
14.进一步，步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：10~100ml：10~100ml。
15.进一步，步骤s01中，搅拌时间为1~4h，搅拌速度为100~800rpm。
16.进一步，步骤s01中，煅烧温度为400~900℃，煅烧时间为2h~6h。
17.进一步，抗菌催化金属元素前驱体溶液为四异丙醇钛或碱式碳酸锌。
18.进一步，煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：10~80 ml：5 ~20 ml；其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.1~1 mol/l，氨水浓度为50%~70%。
19.进一步，步骤s02中，搅拌速度为100~500 rpm，搅拌时间为2~6h，水浴加热的温度为50~100℃，加热时间为6~12h。
20.进一步，步骤s03中，煅烧温度为300~500℃，煅烧时间为1~3h。
21.本发明所达到的有益技术效果：本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料在面向消减农业水体环境中磷或/和抗性基因污染中的应用，采用复合材料处理实际养殖生化尾水，对磺胺类抗性基因sul1、1类整合子基因intl1、四环素类抗性基因tetq、大环内酯类抗性基因mefa以及磷的去除率依次为43.77%~75.45%、49.88%~82.34%、97.95%~98.60%、97.05%~99.9%和72.68%~95.16%。2.所得成品应用对磷及抗性基因处理反应迅速、效果优良；3.应用场景多元，适合在只有磷污染、只有抗性基因污染或者磷与抗性基因污染并存的场景均可，可根据水体污染特点均可进行针对性的应用。
附图说明
22.图1本发明之复合材料制备方法的原理图；图2为采用本发明制备方法获得的成品1-3复合材料的扫描电子显微镜图；图3本发明制备方法获得的成品1-3复合材料表征图谱；其中，a为采用本发明制备方法获得的成品1-3复合材料的x射线衍射光谱谱图；b为采用本发明制备方法获得的成品1-3复合材料的紫外可见光漫反射光谱谱图；图4本发明示例性实施例所示成品1处理模拟尾水结果；其中，a为成品1处理磷模拟尾水和抗性基因模拟尾水前后的傅立叶红外光谱图谱；b为成品1在抗性基因模拟尾水分别对不同光源类型的响应；图5本发明示例性实施例所示成品2处理模拟尾水结果；其中，a为成品2分别处理磷模拟尾水和抗性基因模拟尾水前后的傅立叶红外光谱图谱；b为成品2在抗性基因模拟尾水分别对不同光源类型的响应；图6本发明示例性实施例所示成品3处理模拟尾水结果；其中，a为成品3分别处理磷模拟尾水和抗性基因模拟尾水前后的傅立叶红外光谱图谱；b为成品3在抗性基因模拟尾水分别对不同光源类型的响应；图7本发明示例性实施例所示成品1处理养殖生化尾水结果；其中，a为本发明中浓度为1g/l的成品1处理养殖生化尾水的处理效果图，b为本发明中浓度为0.1g/l成品1处理养殖生化尾水的处理效果图；图8本发明示例性实施例所示成品4处理养殖生化尾水结果；其中，a为本发明中浓度为1g/l成品2处理养殖生化尾水的处理效果图，b为本发明中浓度为0.1g/l成品1处理养殖生化尾水的处理效果图；图9本发明示例性实施例所示成品3处理养殖生化尾水结果；其中，a为本发明中浓度为1g/l成品3处理养殖生化尾水的处理效果图，b为本发明中浓度为0.1g/l成品1处理养殖生化尾水的处理效果图；图10本发明示例性实施例所示成品4处理养殖生化尾水结果；其中，a为本发明中浓度为1g/l成品4处理养殖生化尾水的处理效果图，b为本发明中浓度为1g/l成品5处理养殖生化尾水的处理效果图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
24.下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
25.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料制备方法，如图1所示，包括以下步骤：s01将镧系元素离子溶液、磁性元素离子溶液和载物混合使得镧系元素离子和磁性元素离子吸附在载物表面，搅拌均匀后进行离心处理获得镧系元素离子-载物-磁性元素离子复合物；将镧系元素离子-载物-磁性元素离子复合物进行煅烧，得到煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物；其中，搅拌速度可以为100-800rpm，搅拌时间1-4h，在实际制备过程中，搅拌速度和搅拌时间均对反应结果产生影响，搅拌速度过快，会影响载物与被吸附物之
间的吸附作用，导致被吸附物很难稳定地被吸附在载物上，而搅拌速度过慢，被吸附物又可能会产生团聚现象，导致在载物表面的分布不均匀。同理，搅拌时间对反应效果也会产生影响。因此，本技术搅拌速度优选100-800rpm，搅拌时间优选1-4h；优选地，搅拌速度为300-600rpm，搅拌时间为1-3h；更优地，搅拌速度为500rpm，搅拌时间为2h。煅烧温度优选为400-900℃，煅烧时间优选为2-6h，优选地，煅烧温度为500-800℃，煅烧时间为3-5h，更优地，煅烧温度为600℃，煅烧时间为4h。
26.s02将s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物加入到抗菌催化金属元素前驱体溶液中，抗菌催化金属元素离子吸附在载物上形成磁酸镧系氧化物-载物-抗菌催化金属元素离子复合物，于水浴中滴加氨水溶液，持续搅拌，得到磁酸镧系氧化物-载物-抗菌催化金属元素氢氧化态的混合体系；其中，搅拌速度为100-500rpm，搅拌时间为2-6h，优选地，搅拌速度为200-400rpm，搅拌时间为3-5h，更优地，搅拌速度为300rpm，搅拌时间为4h；水浴加热的温度为50-100℃，加热时间为6-12h，优选地，加热温度为60-80℃，加热时间为7-10h，更优地，加热温度为70℃，加热时间为8h。
27.s03将s02得到的混合体系，进行煅烧，得到抗菌金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料。其中煅烧温度为300-500℃，煅烧时间为1-3h，优选地，煅烧温度为400℃，煅烧时间为2h。
28.作为一个具体实施例，所述载物可以选择耐高温产品，包括并不限于生物炭、蜂窝陶瓷片、沸石、火山岩、石英球、麦饭石等。为了更好的说明本技术复合材料的制备方法，载物选取生物炭作为具体实施例。
29.作为一个具体实施例，镧系元素可以选择为镧元素或铈元素，磁性元素为铁、钴或镍，为了更好的说明本技术复合材料的制备方法，镧系元素选取镧元素，磁性元素选择铁作为具体实施例。优选地，镧系元素离子溶液和磁性元素离子溶液均可以选择硝酸根离子溶液或氯离子溶液；其中，硝酸根离子溶液或氯离子溶液的浓度为0.5~2 mol/l；优选地，硝酸根或氯离子浓度为1mol/l。
30.作为一个具体实施例，抗菌催化金属元素前驱体溶液可以选择四异丙醇钛或碱式碳酸锌，为了更好的说明本技术复合材料的制备方法，抗菌催化金属元素前驱体溶液为四异丙醇钛。
31.下面就具体实施例来进一步说明本技术提供的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法，其中，镧系元素选取镧元素，磁性元素选择铁，抗菌催化金属元素前驱体溶液为四异丙醇钛；步骤s01中搅拌速度为500rpm，搅拌时间为2h；煅烧温度为600℃，煅烧时间为4h；离心速度为2000rpm，离心时间为10min。步骤s02中，搅拌速度为300rpm，搅拌时间为4h；水浴加热温度为70℃，加热时间为8h；步骤s03中，煅烧温度为400℃，煅烧时间为2h。重点研究各组分用量对反应结果的影响。
32.实施例1
33.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：20ml：30ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：50 ml：10ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为
0.5 mol/l，氨水浓度为60%。
34.实施例2
35.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：60ml：30ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：50 ml：10ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.5mol/l，氨水浓度为60%。
36.实施例3
37.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：80ml：50ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：50 ml：10ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.5 mol/l，氨水浓度为60%。
38.实施例4
39.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：50ml：90ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：50 ml：10ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.5 mol/l，氨水浓度为60%。
40.实施例5
41.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：50ml：50ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：20ml：10ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.5 mol/l，氨水浓度为60%。
42.实施例6
43.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：50ml：50ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：50ml：15ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.5 mol/l，氨水浓度为60%。
44.实施例7
45.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=
1g：50ml：50ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：70ml：10ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.5 mol/l，氨水浓度为60%。
46.实施例8
47.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：50ml：50ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：50ml：10ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.1 mol/l，氨水浓度为60%。
48.实施例9
49.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：50ml：50ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：50ml：10ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为1mol/l，氨水浓度为50%。
50.实施例10
51.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：10ml：10ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：10 ml：5ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.1mg/l，氨水浓度为50%。
52.实施例11
53.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：50ml：50ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：10 ml：5ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.1 mol/l，氨水浓度为60%。
54.实施例12
55.本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料制备方法：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：100ml：100ml；步骤s02中，s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：80ml：20ml，其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为1mol/l，氨水浓度为70%。
56.对采用实施例10-12的方法制备的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料进行表征，结果如图2-图3所示。
57.其中，实施例10制得的复合材料命名为成品1，其扫描电子显微镜图如图2所示，成品呈现颗粒球状状态。其x射线衍射光谱图如图3中a所示，从图中可以看到32.01
°ꢀ
(121)、 39.50
°
(220)、46.17
°ꢀ
(202)和57.23
°ꢀ
(240)属于铁酸镧特征峰，25.26
°
(101)、37.89
°
(004)和47.99
°
(200)属于二氧化钛特征峰。由上述制备方法获得成品1，其紫外可见漫反射光谱谱图如图3中b所示，成品1的强吸收边位于410 nm 附近，表明具有吸收可见光的能力。根据kubelka-muck 函数方程计算带隙，得到带隙能位为2.50 ev，介于铁酸镧(2.1 ev)和二氧化钛(3.1 ev)之间。
58.实施例11制得的复合材料命名为成品2，其扫描电子显微镜图如图2所示，成品呈现颗粒球状状态。其x射线衍射光谱图如图3中a所示，从图中可以看到32.01
°ꢀ
(121)、39.50
°
(220)和57.23
°ꢀ
(240)属于铁酸镧特征峰，37.89(004)和47.99
°
(200)属于二氧化钛特征峰。由上述制备方法获得成品1，其紫外可见漫反射光谱谱图如图3中b所示，成品2的强吸收边位于410 nm 附近，表明具有吸收可见光的能力。根据kubelka-muck 函数方程计算带隙，得到带隙能位为2.56 ev，介于铁酸镧(2.1 ev)和二氧化钛(3.1 ev)之间。
59.实施例11制得的复合材料命名为成品3，其扫描电子显微镜图如图2所示，成品呈现颗粒球状状态。其x射线衍射光谱图如图3中a所示，从图中可以看到32.01
°ꢀ
(121)、39.50
°
(220)、46.17
°ꢀ
(202)和57.23
°ꢀ
(240)属于铁酸镧特征峰25.26(101)、37.89(004)和47.99
°
(200)属于二氧化钛特征峰。由上述制备方法获得成品1，其紫外可见漫反射光谱谱图如图3中b所示，成品3的强吸收边位于410 nm 附近，表明具有吸收可见光的能力。根据kubelka-muck 函数方程计算带隙，得到带隙能位为2.68 ev，介于铁酸镧（2.1 ev）和二氧化钛（3.1 ev）之间。
60.实验例1 成品1、成品2和成品3处理模拟磷和抗性基因尾水实验采用成品1、成品2和成品3分别处理磷浓度为5mg/l的磷模拟尾水，和dna浓度为6mg/l的抗性基因模拟尾水（可见光），复合材料的添加量为1g/l。
61.成品1处理模拟尾水前后的傅立叶红外光谱图谱如图4中a所示，从图中可以看出，成品1处理抗性基因模拟尾水前后无明显变化，表明该复合材料反应前后性质不变。而处理磷模拟尾水后在1070cm-1和的峰明显增强表明增加了o-p键振动，表明磷成功结合在了该材料上，表明磷成功附着在了该材料上，并且吸附机理为形成了o-p络合键。因此，成品1在处理磷模拟尾水具有明显的清除效果。
62.成品2处理模拟尾水反应前后的傅立叶红外光谱图谱如图5中a所示。从图中可以看出，在可见光条件下，处理抗性基因模拟尾水前后无明显变化，表明该复合材料反应前后性质不变，而处理磷模拟尾水后在1070cm-1和的峰明显增强表明增加了o-p键振动，表明磷成功结合在了该材料上，表明磷成功附着在了该材料上，并且吸附机理为形成了o-p络合键。因此，成品2在处理磷模拟尾水具有明显的清除效果。
63.成品3处理模拟尾水反应前后的傅立叶红外光谱图谱如图6中a所示。从图中处理抗性基因模拟尾水前后无明显变化，表明该复合材料反应前后性质不变，而处理磷模拟尾水后在1070cm-1和的峰明显增强表明增加了o-p键振动，表明磷成功结合在了该材料上，表明磷成功附着在了该材料上，并且吸附机理为形成了o-p络合键。
64.实验例2 成品1、成品2和成品3在不同光源环境条件下处理抗性基因模拟尾水实验用成品1、成品2和成品3分别处理dna浓度为6mg/l抗性基因模拟尾水，成品1、成品2和成品3的添加量为1g/l，光源环境分别为黑暗、可见以及紫外三种条件，用荧光定量测定反应前后dna的浓度，计算去除率。
65.从图4中b可以看出，成品1在不同光源环境条件下对模拟尾水的处理效果不同，紫外条件下去除效果最佳，黑暗条件下最差。通过结果可以推断出，该材料对dna具有一定的吸附能力，但是在光的驱动下去除效果会变好，得出光催化也起到了一定的作用。
66.从图5中b可以看出，成品2在不同光源环境条件下对模拟尾水的处理效果不同，紫外条件下去除效果最佳，黑暗条件下最差。通过结果可以推断出，该材料对dna具有一定的吸附能力，但是在光的驱动下去除效果会变好，得出光催化也起到了一定的作用。
67.从图6中b中可以看出，成品3在不同光源环境条件下对模拟尾水的处理效果不同，紫外条件下去除效果最佳，黑暗条件下最差。通过结果可以推断出，该材料对dna具有一定的吸附能力，但是在光的驱动下去除效果会变好，得出光催化也起到了一定的作用。
68.需要注意地是，模拟dna仅可以指示去除机理，并不能反映出对于某种抗性基因的去除效果，因此具体抗性基因的效果还需要通过实际污水处理实验获得。
69.实验例3不同成品分别处理实际养殖生化尾水实验1.成品1对实际养殖生化尾水的处理：用浓度为1g/l成品1处理实际养殖生化尾水，自然光下搅拌（转速为100 rpm）两小时后，分别利用荧光定量pcr仪和等离子体电感耦合光谱仪测定反应前后sul1、intl1、tetq、mefa以及磷的浓度，计算去除率。结果如图7中a所示，成品1对尾水的去除率依次为65.45%、72.34%、88.36%、89.09%和84.17%。
70.用浓度为0.1g/l成品1处理实际养殖生化尾水，自然光下静置两小时后，分别利用荧光定量pcr仪和等离子体电感耦合光谱仪测定反应前后sul1、intl1、tetq、mefa以及磷的浓度，计算去除率。结果如图7中b所示，成品1对尾水的去除率为53.18%、56.04%、88.48%、87.96%和72.68%。
71.2.成品2对实际养殖生化尾水的处理：用浓度为1g/l成品2处理实际养殖生化尾水，自然光下搅拌（转速为100 rpm）两小时后，分别利用荧光定量pcr仪和等离子体电感耦合光谱仪测定反应前后sul1、intl1、tetq、mefa以及磷的浓度，计算去除率。结果如图8中a所示，成品2对尾水的去除率依次为75.45%、82.38%、98.60%、99.08%和95.03%。
72.用浓度为0.1g/l成品2处理实际养殖生化尾水，自然光下静置两小时后，分别利用荧光定量pcr仪和等离子体电感耦合光谱仪测定反应前后sul1、intl1、tetq、mefa以及磷的浓度，计算去除率。结果如图8中b所示，成品2对尾水的去除率依次为63.18%、66.04%、98.48%、97.96%和72.68%。
73.3.成品3对实际养殖生化尾水的处理：用浓度为1g/l成品3处理实际养殖生化尾水，自然光下搅拌（转速为100 rpm）两小时后，分别利用荧光定量pcr仪和等离子体电感耦合光谱仪测定反应前后sul1、intl1、tetq、mefa以及磷的浓度，计算去除率。结果如图9中a所示，成品3对尾水的去除率75.45%、
82.38%、98.60%、99.08%和95.16%。
74.用浓度为0.1g/l成品3处理实际养殖生化尾水，自然光下静置两小时后，分别利用荧光定量pcr仪和等离子体电感耦合光谱仪测定反应前后sul1、intl1、tetq、mefa以及磷的浓度，计算去除率。结果如图9中b所示，成品3对尾水的去除率依次为58.31%、68.38%、97.95%、97.12%和76.97%。
75.4.成品4对实际养殖生化尾水的处理：实施例8制得的复合材料命名为成品4，用得到成品4，浓度为1.5g/l处理实际养殖生化尾水，自然光下搅拌（转速为100 rpm）两小时后，分别利用荧光定量pcr仪和等离子体电感耦合光谱仪测定反应前后sul1、intl1、tetq、mefa以及磷的浓度，计算去除率。结果如图10中a所示，成品4对尾水的去除率依次为74.45%、84.5%、98.36%、99.09%和94.23%。
76.5.成品5对实际养殖生化尾水的处理：实施例9制得的复合材料命名为成品5，用得到成品5，浓度为1.5g/l处理实际养殖生化尾水，自然光下搅拌（转速为100 rpm）两小时后，分别利用荧光定量pcr仪和等离子体电感耦合光谱仪测定反应前后sul1、intl1、tetq、mefa以及磷的浓度，计算去除率。结果如图10中b所示，成品4对尾水的去除率依次为87.29%、88.52%、99.94%、99.99%和93.73%。
77.以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：复合材料的使用添加量为0.1~1g/l；所述抗菌金属&磁酸镧系氧化物-载物复合物的制备过程如下：s01将镧系元素离子溶液、磁性元素离子溶液和载物混合使得镧系元素离子和磁性元素离子吸附在载物表面，搅拌均匀后进行离心处理获得镧系元素离子-载物-磁性元素离子复合物；将镧系元素离子-载物-磁性元素离子复合物进行煅烧，得到煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物；s02将s01的煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物加入到抗菌催化金属元素前驱体溶液中，抗菌催化金属元素离子吸附在载物上形成磁酸镧系氧化物-载物-抗菌催化金属元素离子复合物，于水浴中滴加氨水溶液，持续搅拌，得到磁酸镧系氧化物-载物-抗菌催化金属元素氢氧化态的混合体系；s03将s02得到的混合体系，进行煅烧，得到抗菌金属&磁酸镧系氧化物-载物复合材料。2.根据权利要求1所述的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：所述镧系元素为镧或铈；或/和所述磁性元素为铁、钴或镍。3.根据权利要求1所述的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：镧系元素离子溶液和磁性元素离子溶液均为硝酸根离子溶液或氯离子溶液；其中，硝酸根离子溶液或氯离子溶液的浓度为0.5~2 mol/l。4.根据权利要求1所述的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：所述载物为生物炭、陶瓷片、沸石、火山岩、石英球或麦饭石。5.根据权利要求1所述的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：步骤s01中，各组分的添加比例为载物：镧系元素离子溶液：磁性元素离子溶液=1g：10~100ml：10~100ml。6.根据权利要求1所述的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：步骤s01中，搅拌时间为1~4h，搅拌速度为100~800rpm。7.根据权利要求1所述的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：步骤s01中，煅烧温度为400~900℃，煅烧时间为2h~6h。8.根据权利要求1所述的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：抗菌催化金属元素前驱体溶液为四异丙醇钛或碱式碳酸锌。9.根据权利要求8所述的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：煅烧产物磁酸镧系氧化物-载物复合物、抗菌催化金属元素前驱体溶液和氨水的用量比为1g：10~80 ml：5~20 ml；其中，抗菌催化金属元素前驱体溶液的浓度为0.1~1 mol/l，氨水浓度为50%~70%。
10.根据权利要求1所述的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：步骤s02中，搅拌速度为100~500 rpm，搅拌时间为2~6h，水浴加热的温度为50~100℃，加热时间为6~12h。11.根据权利要求1所述的抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料在消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其特征在于：步骤s03中，煅烧温度为300~500℃，煅烧时间为1~3h。

技术总结
本发明提供一种抗菌催化金属&磁酸镧系氧化物复合材料消除尾水中磷或/和抗性基因污染中的应用，其中复合材料的制备过程如下：S01运用浸渍-煅烧法，将镧系元素离子溶液、磁性元素离子溶液和载物混合、搅拌均匀、离心、煅烧，得到煅烧产物—磁酸镧系氧化物-载物；S02运用加热沉淀法，将S01的煅烧产物加入到抗菌催化金属元素前驱体溶液中，并滴加氨水溶液，持续搅拌，水浴加热，得到复合材料的混合体系；S03运用混合煅烧法，将S02得到的混合体系，进行煅烧，得到复合材料——磁酸镧系氧化物与抗菌催化氧化物异质结-载物，采用该制备方法获得的复合材料在消除农业水体环境中磷和抗性基因的应用。的应用。的应用。


技术研发人员：杨梖 俞映倞 薛利红 何世颖 周丹一 侯朋福 杨林章 任卓
受保护的技术使用者：江苏省农业科学院
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/8/5