CN105289745B - 一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂及其制备方法。将甲磺酸达诺沙星和步骤4制备的聚邻苯二胺POPD溶解在DMSO中，在氮气氛围下黑暗中保存，得到预聚合的混合液H；在通氮气的条件下，将制备好的改性的CdS/MFAC复合光催化剂以及TRIM、AIBN加入到混合液H中进行微波反应，即可得到产物。所制备的智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂不仅具有良好的智能定向识别及选择性去除能力，而且还有较好的光催化活性。
Description
技术领域
本发明属于环境材料制备技术领域，具体涉及一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂及其制备方法，以及选择性光催化降解甲磺酸达诺沙星的研究。
背景技术
CdS作为本征n型半导体材料，具有优越的光催化性能，是一种具有可见光响应的光催化剂，带隙为2.3eV，能够吸收可见光的能量而受到激发，能够利用近43％(400nm～750nm)的太阳光降解有机污染物，是一种有很高催化活性的半导体光催化剂。但考虑到实际应用需求，普通CdS具有回收难，二次利用率低，不能智能定向识别及去除特定污染物等缺陷，这些缺陷严重限制了CdS的应用和发展。
针对回收难，二次利用率低等问题，我们引入了磁性粉煤灰(MFAC)。MFAC是从热电厂中煤炭燃烧产生的粉煤灰中筛选回收出来的，是一种典型的固体废弃物，具有较好的球形，较高的热稳定性等。因此，以MFAC为载体，制备CdS/MFAC复合光催化剂不仅可以利用MFAC的磁性达到快速分离回收的目的，还实现了固体废弃物(MFAC)的回收再利用。
此外，针对CdS/MFAC复合光催化剂不具有智能定向识别及去除特定污染物的能力(即CdS/MFAC复合光催化剂不能在多种污染物中智能定向识别及选择性降解特定目标物)，我们引入了表面印迹技术。表面印迹技术是利用模板分子与单体之间的共价或非共价作用，在基体材料表面通过交联聚合及洗脱来制备具有三维特异结构、对模板分子具有智能定向识别性的聚合层的技术，表面印迹技术的引入很好的解决了CdS/MFAC复合光催化剂无智能定向能力的问题。然而，传统表面印迹层的引入极大地覆盖了CdS的光催化活性位点，因此，我们在表面印迹层中引入了导电聚合物POPD，POPD的引入不仅可以与CdS形成异质结结构，提高复合光催化剂的光催化活性，而且还为印迹孔穴的形成提供了键合位点。
因此，发明人以固体废弃物磁性粉煤灰(MFAC)为载体并对其进行改性修饰，然后在其表面负载CdS光催化材料，制备出CdS/MFAC复合光催化剂，之后，还引入了表面印迹技术及导电聚合物POPD，制备出的智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂不仅具有高光催化活性，高回收利用率，而且还能够在多种污染物中智能定向识别及选择性降解甲磺酸达诺沙星。
发明内容
本发明以微波法和表面分子印迹技术等方法为制备手段，制备出一种具有智能定向能力的CdS/MFAC复合光催化剂。其优点在于构建一个既具良好的智能定向识别及选择性去除能力，又具有较好光催化活性的光催化剂体系。
本发明采用的技术方案是：
一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂，所述光催化剂由75μm～125μm的磁性粉煤灰MFAC微球、CdS层以及可识别甲磺酸达诺沙星的印迹层复合而成；所述CdS层包覆在MFAC微球外表面，所述可识别甲磺酸达诺沙星的印迹层包覆在CdS层外表面；将0.1g该智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂用于100ml 20mg/L的甲磺酸达诺沙星溶液的可见光光催化降解，在90min内降解率达到了80.65％。
一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备方法，按照下述步骤进行：
步骤1、筛选磁性粉煤灰MFAC：筛选有磁性的粉煤灰MFAC空心微球颗粒，备用；
步骤2、羧基改性的MFAC的制备：包括酸活化MFAC的步骤、氨基改性MFAC的步骤和羧基改性MFAC的步骤；
步骤3、改性的CdS/MFAC复合光催化剂的制备：取步骤2制备的羧基改性的MFAC于蒸馏水中，磁力搅拌，再向其中加入硫酸镉，之后再加入硫脲和氨水，得到混合液D，向混合液D中通N2，在加热条件下磁力搅拌反应，反应完毕后用磁铁收集产物，洗涤，真空干燥，即得到CdS/MFAC复合光催化剂；将PEG4000和CdS/MFAC复合光催化剂加入到蒸馏水中，超声直至PEG4000完全溶解，记为改性的CdS/MFAC复合光催化剂，待用；
步骤4、导电聚合物(聚邻苯二胺，POPD)的制备：取邻苯二胺溶于有机溶剂氯仿(CHCl3)中，得到混合液E；将过硫酸铵溶于水中，配成水相溶液，得到混合液F；将混合液F缓慢加入到混合液E中，得到混合液G，将混合液G在室温条件下放置反应，然后收集产物并将产物洗涤，真空干燥，备用；
步骤5、智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备：
将模板分子和步骤4制备的聚邻苯二胺POPD溶解在DMSO中，在氮气氛围下黑暗中保存，得到预聚合的混合液H；在通氮气的条件下，将步骤3制备的改性的CdS/MFAC复合光催化剂、交联剂和引发剂加入到混合液H中，得到混合液I，将混合液I放入微波反应器中进行微波反应，反应完毕后洗涤产物，紫外光照洗脱，真空干燥。
步骤1中，所筛选的具有磁性的MFAC颗粒大小为75μm～125μm。
步骤2中，酸活化MFAC的步骤为：取步骤1中筛选出的MFAC加入到盐酸中，得到混合液A，将混合液A于加热条件下搅拌，用水洗到中性，真空干燥待用，即可得到酸活化的MFAC；
氨基改性MFAC的步骤为：取酸活化的MFAC放入甲苯中，再向其中加入3-氨丙基三乙氧基硅烷APTES，得到混合液B，向混合液B中通N2，并且加热条件下搅拌，过滤，真空干燥，即得到氨基改性的MFAC；
羧基改性MFAC的步骤为：取氨基改性的MFAC加入到含丁二酸酐的DMF中，得到混合液C，将混合液C搅拌反应，最后洗涤产物，真空干燥，即得到羧基改性的磁性粉煤灰MFAC。
混合液A中，MFAC与盐酸中溶质HCl的质量比为5：4.38，所述盐酸的浓度为1mol/L；混合液B中，酸活化的MFAC、3-氨丙基三乙氧基硅烷和甲苯的用量比为3g：10mL：120mL；混合液C中，氨基改性的MFAC和丁二酸酐的浓度比为40mg/mL：60mg/mL。
步骤3中，混合液D中，羧基改性的MFAC、硫酸镉、硫脲、氨水和蒸馏水的用量比为0.5g：0.83g：0.61g：10g：80mL；制备改性的CdS/MFAC复合光催化剂时，所用CdS/MFAC复合光催化剂、PEG4000和蒸馏水的用量比为0.5g：2g：20mL。
步骤4中，混合液E中，邻苯二胺和氯仿的用量比为2.16g：30mL；混合液F中，过硫酸铵和蒸馏水的用量比为2.128g：30mL；混合液G中，所用的混合液E和混合液F的体积比为1：1。
步骤5中，所述的模板分子为甲磺酸达诺沙星，交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TRIM，引发剂为偶氮二异丁腈AIBN；
混合液H中，甲磺酸达诺沙星、聚邻苯二胺POPD和二甲亚砜的用量比为0.11g：0.1～2g：20mL；混合液I中，所用的CdS/MFAC复合光催化剂、TRIM、AIBN和聚邻苯二胺POPD的用量比为0.5g：1mL：0.01g：0.1～2g。
步骤5中，所述黑暗中保存的时间为12h，微波反应温度为70℃，功率为800W，转速为800r/min，微波反应时间为10～100min，紫外光照射洗脱时间为2h。
步骤1～5中的真空干燥温度均为50℃。
本发明的技术优点：
(1)智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的磁分离特性使得样品的分离回收更加便捷，高效。
(2)本发明制备的智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂对光催化降解甲磺酸达诺沙星具有很高的智能定向识别及选择性去除能力。
(3)传统印迹层的覆盖导致了光催化活性的降低，而在该发明中，由于POPD的引入，可以与CdS形成异质结结构，极大地提高了复合光催化剂的光催化活性，使得所制备的智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂不仅具有良好的智能定向识别及选择性去除能力，而且还有较好的光催化活性。
附图说明
图1为不同样品的XRD谱图，a为MFAC；b为CdS/MFAC复合光催化剂；c为智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂；
图2为不同样品的红外谱图，a为MFAC；b为CdS/MFAC复合光催化剂；c为智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂；
图3为不同样品扫描电镜图和能谱图，a为MFAC；b为CdS/MFAC复合光催化剂；c为智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂；
图4为不同样品的固体紫外漫反射谱图，a为邻苯二胺；b为POPD；c为CdS/MFAC复合光催化剂；d为智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂；
图5为智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的磁化曲线；
图6为不同光催化剂的吸附容量考察图，a为CdS/MFAC复合光催化剂；b为智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂；
图7为不同POPD加入量对智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂光催化活性的考察图；
图8为不同微波反应聚合时间对智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂光催化活性的考察图；
图9为不同光催化剂的光催化活性对比图，a为CdS/MFAC复合光催化剂；b为智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂；c为非智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂；
图10为不同光催化剂的智能定向及选择性降解能力考察，a为CdS/MFAC复合光催化剂；b为智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂；c为非智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂。
具体实施方式
下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明。
吸附活性评价：在DW-01型光化学反应仪(购自扬州大学教学仪器厂)中进行，但不开光源，将100mL 20mg/L的甲磺酸达诺沙星溶液加入反应器中并测定其初始值，然后加入0.1g的光催化剂，不开灯，不开磁力搅拌，不通气，间隔5min取样分析，用磁铁分离后取上层清液在紫外分光光度计测定其浓度，并通过公式：Q＝(C0-C)V/m算出其降解率Dr，其中C0为甲磺酸达诺沙星初始浓度，C为达到吸附平衡时的甲磺酸达诺沙星溶液的浓度，V为溶液的体积，m为加入的催化剂的质量。
光催化活性评价：在DW-01型光化学反应仪(购自扬州大学教学仪器厂)中进行，可见光(钨灯)照射，将100mL 20mg/L甲磺酸达诺沙星溶液模拟废水加入反应器中并测定其初始值，然后加入0.1g的光催化剂，磁力搅拌并开启曝气装置通入空气，光照过程中间隔15min取样分析，用磁铁分离后取上层清液在紫外分光光度计测定其浓度，并通过公式：Dr＝(C0-C)×100/C0算出其降解率Dr，其中C0为达到吸附平衡后浓度，C为t时刻测定的甲磺酸达诺沙星溶液的浓度，t为反应时间。
选择性评价：在DW-01型光化学反应仪(购自扬州大学教学仪器厂)中进行，可见光(钨灯)照射，将100mL 20mg/L四环素溶液加入反应器中，然后加入0.1g的光催化剂，磁力搅拌并开启曝气装置通入空气，光照过程中间隔10min取样分析，用磁铁分离后取上层清液在紫外分光光度计测定其浓度，并算出其降解率Dr。
实施例1：
(1)筛选MFAC：取粉煤灰空心微珠于1000mL大烧杯中，注入水，搅拌后静止，取出漂浮于水溶液上层的带有磁性的样品(用磁铁检测是否带有磁性)，50℃真空干燥，过筛，筛选出75um～125um之间的的MFAC，之后再检测一次磁性，确保筛选出来的都具有磁性。
(2)羧基改性的MFAC的制备：称取5g步骤(1)中筛选MFAC加入到120mL 1mol/L的HCl中，80℃搅拌3小时，用水洗到中性，干燥待用，即可得到酸活化的MFAC。再将3g上述酸活化的MFAC放入120mL甲苯中，再加入10mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，通N2，70℃下搅拌12小时，过滤(用甲苯和甲醇洗)，真空干燥，即得到氨基改性的MFAC。最后将2g上述氨基改性的MFAC加入50mL(含0.6mol/L的丁二酸酐)的二甲基甲酰胺(DMF)中(相当于加50mLDMF和3g丁二酸酐)，搅拌24小时，用DMF洗，50℃真空干燥，即得到羧基改性的MFAC。
(3)改性的CdS/MFAC复合光催化剂的制备：称取0.5g上述羧基改性的MFAC与80mL蒸馏水，放入250mL的锥形瓶中，磁力搅拌5分钟，加入0.83g的硫酸镉，再加0.61g的硫脲和10g氨水，通N2，60℃磁力搅拌3h，磁铁收集，用蒸馏水和无水乙醇分别清洗至少三次，50℃真空干燥，既得到CdS/MFAC复合光催化剂。将2g PEG4000和0.5g CdS/MFAC复合光催化剂溶解在含有20mL蒸馏水(先加15mL,后用5mL冲洗)的小烧杯中，超声直至PEG4000完全溶解，待用，记为改性的CdS/MFAC复合光催化剂。
(4)导电聚合物(聚邻苯二胺，POPD)的制备：将2.16g邻苯二胺溶于有机溶剂30mL氯仿(CHCl3)中，然后将2.128g过硫酸铵溶于30mL水中，配成水相溶液。然后将有机相先移入广口瓶中，随后小心地将水相溶液通过玻璃棒引流加入到广口瓶中，很快两相之间的界面上就形成聚邻苯二胺(POPD)，并向水相扩散，在室温条件下放置24h，然后依次用甲醇，无水乙醇各洗涤三次，在50℃下真空干燥24h，取出待用。
(5)智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备：将0.25mmol(0.11g)甲磺酸达诺沙星和1g的POPD溶解在20mL的DMSO中(用专用的微波反应瓶)。溶液在氮气氛围下黑暗中保存12小时(预聚合过程)。然后将上述改性的CdS/MFAC复合光催化剂、1mL TRIM、0.01g AIBN，加入到预聚合溶液中(边通氮气，边加入)。将上述反应溶液放入反应器中，于70℃、800W功率、800r/min转速条件下，反应1个小时，之后分别用水和无水无水乙醇各洗三遍。紫外光照洗脱2小时，50℃真空干燥，即得到智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂。
(6)取0.1g(5)中样品在光化学反应仪中进行暗吸附试验，实验结果用紫外分光光度计分析，测得该智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂对甲磺酸达诺沙星吸附容量在15min的暗吸附时可以达到2.36mg/g，表明该智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂具有较强的吸附活性。
(7)取0.1g(5)中样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，实验结果用紫外分光光度计分析，测得该智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂对甲磺酸达诺沙星的光降解率在90min可见光照射内可以达到80.65％，表明该智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂具有较强的光催化活性。
(8)取0.2g(5)中样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，在90min可见光照射内，测得该智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂对二元混合溶液中甲磺酸达诺沙星和四环素的光催化降解率。
实施例2：
按实施例1制备工艺同样步骤进行，不同的是步骤(5)中功能单体POPD用量分别为0.1g、0.2g、0.5g、1.0g、1.5g、2.0g，来制备不同的智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂，考察不同功能单体POPD的用量对智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂光催化活性的影响，按实施例1中(7)步骤考察光降解甲磺酸达诺沙星溶液的活性。光催化效果如图7所示，可以看出当POPD的用量为0.5g时制备的智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂光降解甲磺酸达诺沙星的效果最好，在90分钟的可见光照射下，对甲磺酸达诺沙星的降解率能达到80.65％。
实施例3：
按实施例1制备工艺同样步骤进行，不同的是步骤(5)中微波聚合时间取六组不同时间10min、20min、40min、60min、80min、100min，来制备不同的智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂，考察不同微波聚合时间对智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂光催化活性的影响，按实施例1中(7)步骤考察光降解甲磺酸达诺沙星溶液的活性。实验结果如图8所示，当微波聚合时间为60min时成的该光催化剂的催化活性最好。在90分钟的可见光照射下，对甲磺酸达诺沙星的降解率能达到80.65％。
按实施例1制备工艺同样步骤进行，来制备不同的光催化剂，考察不同光催化剂的吸附性能。图6为以不同光催化剂吸附甲磺酸达诺沙星的效果图，结果显示与CdS/MFAC复合光催化剂相比，本发明中所制备的智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂具有较好的智能定向识别能力。智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的吸附容量比CdS/MFAC复合光催化剂好，是因为智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂具有表面印迹层，且表面印迹层中的印迹孔穴具有智能定向识别能力，可以选择性识别甲磺酸达诺沙星。
按实施例1制备工艺同样步骤进行，来制备不同的光催化剂，考察不同光催化剂的光催化活性。图9为以不同光催化剂光降解甲磺酸达诺沙星的效果图，结果显示相比其它光催化剂，本发明中所制备的智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂具有较好的智能定向识别及选择性光催化降解能力。智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的催化活性比CdS/MFAC复合光催化剂好，是因为(1)表面印迹层中的印迹孔穴具有智能定向识别能力，可以选择性识别甲磺酸达诺沙星；(2)POPD与CdS可以形成异质结结构，这极大地提高了复合光催化剂的光催化活性。此外，智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的光催化活性也比非智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂高，这再次证明了印迹孔穴的重要性。
按实施例1制备工艺同样步骤进行，来制备不同的光催化剂，对不同光催化剂的智能定向及选择性降解能力进行考察。图10为不同光催化剂的智能定向及选择性降解能力考察的光降解效果图，结果显示CdS/MFAC复合光催化剂和非智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂降解甲磺酸达诺沙星的降解率都没有智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂高，而智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂降解四环素的降解率非常低。上述结果表明智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂对甲磺酸达诺沙星具有很高的智能定向及选择性降解能力和光催化活性。
从图1可看出，MFAC跟CdS/MFAC复合光催化剂对比，可以看到图中标记的两个位置各多出一个峰，这两个峰是Cd和S的吸收峰，表明CdS层成功地负载在MFAC上。再对比智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂与CdS/MFAC复合光催化剂，可以看到这两处的峰明显减弱，这是由于表面印迹层而造成的，所以间接的说明可识别甲磺酸达诺沙星的印迹层存在于智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂中。
从图2可知，MFAC曲线在1100cm-1处是MFAC的特征吸收峰。CdS/MFAC复合光催化剂曲线在2135cm-1处的吸收峰可能是包裹CdS时所残留的硫脲而导致的；CdS/MFAC复合光催化剂曲线在2010cm-1处有个小的吸收峰，这是CdS的特征吸收峰，所以说明CdS包覆成功。智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂曲线中在的1885cm-1处为-C＝O键吸收峰；1625cm-1处为-C＝C吸收峰，也可能是吩嗪单元振动吸收导致的峰，对比智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂与CdS/MFAC复合光催化剂这两个曲线，可以说明表面印迹层已经包覆成功。
图3为扫描电镜图谱和能谱图，从扫描电镜图中可以看出MFAC粒径大约为60μm，呈球形，表面光滑；CdS/MFAC复合光催化剂相对于MFAC来说粒径略微增加，表面明显变得粗糙，包裹了一层颗粒物。从能谱图中可以看出CdS/MFAC复合光催化剂比MFAC多出了Cd和S两种元素，所以可以肯定MFAC表面成功地负载了CdS层。相对于CdS/MFAC复合光催化剂而言，在CdS层表面负载了可识别甲磺酸达诺沙星的印迹层后，智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的表面又变得光滑，智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂扫描电镜图上的两个坑点可以看出智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂多了一层物质；从能谱图中可以看出智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂中C的含量明显增加，所以可以肯定智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂已经成功制备。
由图4中POPD曲线与OPD曲线对比可知，对于OPD而言，POPD在可见光区有明显地吸收，所以POPD更适合用为功能单体来制备智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂。从图中可以看出CdS/MFAC复合光催化剂和智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂在可见光区都有明显地吸收，但智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的吸收要比c曲线强，这是由于表面印迹层中POPD导致的，所以可以间接地说明本发明所提出的智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂已经成功制备。
由图5可知，智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的磁化强度达到了40emu/g，说明该智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂具有良好的磁分离特性。
Claims (8)
1.一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
步骤1、筛选磁性粉煤灰MFAC：筛选有磁性的粉煤灰MFAC空心微球颗粒，备用；
步骤2、羧基改性的MFAC的制备：包括酸活化MFAC的步骤、氨基改性MFAC的步骤和羧基改性MFAC的步骤；
步骤3、改性的CdS/MFAC复合光催化剂的制备：取步骤2制备的羧基改性的MFAC于蒸馏水中，磁力搅拌，再向其中加入硫酸镉，之后再加入硫脲和氨水，得到混合液D，向混合液D中通N2，在加热条件下磁力搅拌反应，反应完毕后用磁铁收集产物，洗涤，真空干燥，即得到CdS/MFAC复合光催化剂；将PEG4000和CdS/MFAC复合光催化剂加入到蒸馏水中，超声直至PEG4000完全溶解，记为改性的CdS/MFAC复合光催化剂，待用；
步骤4、导电聚合物聚邻苯二胺POPD的制备：取邻苯二胺溶于有机溶剂氯仿中，得到混合液E；将过硫酸铵溶于水中，配成水相溶液，得到混合液F；将混合液F缓慢加入到混合液E中，得到混合液G，将混合液G在室温条件下放置反应，然后收集产物并将产物洗涤，真空干燥，备用；
步骤5、智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备：
将模板分子甲磺酸达诺沙星和步骤4制备的聚邻苯二胺POPD溶解在DMSO中，在氮气氛围下黑暗中保存，得到预聚合的混合液H；在通氮气的条件下，将步骤3制备的改性的CdS/MFAC复合光催化剂、交联剂和引发剂加入到混合液H中，得到混合液I，将混合液I放入微波反应器中进行微波反应，反应完毕后洗涤产物，紫外光照洗脱，真空干燥；所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TRIM，引发剂为偶氮二异丁腈AIBN；混合液H中，甲磺酸达诺沙星、聚邻苯二胺POPD和二甲亚砜的用量比为0.11g：0.1~2g：20mL；混合液I中，所用的CdS/MFAC复合光催化剂、TRIM、AIBN和聚邻苯二胺POPD的用量比为0.5g：1mL：0.01g： 0.1~2g。
2.根据权利要求1所述的一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，所筛选的具有磁性的MFAC颗粒大小为75μm~125μm。
3.根据权利要求1所述的一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，
酸活化MFAC的步骤为：取步骤1中筛选出的MFAC加入到盐酸中，得到混合液A，将混合液A于加热条件下搅拌，用水洗到中性，真空干燥待用，即可得到酸活化的MFAC；
氨基改性MFAC的步骤为：取酸活化的MFAC放入甲苯中，再向其中加入3-氨丙基三乙氧基硅烷APTES，得到混合液B，向混合液B中通N2，并且加热条件下搅拌，过滤，真空干燥，即得到氨基改性的MFAC；
羧基改性MFAC的步骤为：取氨基改性的MFAC加入到含丁二酸酐的DMF中，得到混合液C，将混合液C搅拌反应，最后洗涤，真空干燥，即得到羧基改性的磁性粉煤灰MFAC。
4.根据权利要求3所述的一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备方法，其特征在于，混合液A中，MFAC与盐酸中溶质HCl的质量比为5：4.38，所述盐酸的浓度为1mol/L；混合液B中，酸活化的MFAC、3-氨丙基三乙氧基硅烷和甲苯的用量比为3g：10mL：120mL；混合液C中，氨基改性的MFAC和丁二酸酐的浓度比为40mg/mL：60mg/mL。
5.根据权利要求1所述的一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3中，混合液D中，羧基改性的MFAC、硫酸镉、硫脲、氨水和蒸馏水的用量比为0.5g：0.83g：0.61g：10g：80mL；制备改性的CdS/MFAC复合光催化剂时，所用CdS/MFAC复合光催化剂、PEG4000和蒸馏水的用量比为0.5g：2g：20mL。
6.根据权利要求1所述的一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4中，混合液E中，邻苯二胺和氯仿的用量比为2.16g：30mL；混合液F中，过硫酸铵和蒸馏水的用量比为2.128g：30mL；混合液G中，所用的混合液E和混合液F的体积比为1：1。
7.根据权利要求1所述的一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤5中，所述黑暗中保存的时间为12h，微波反应温度为70℃，功率为800W，转速为800r/min，微波反应时间为10~100min，紫外光照射洗脱时间为2h。
8.根据权利要求1所述的一种智能定向型CdS/MFAC复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1~5中的真空干燥温度均为50℃。
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