CN109095451A - 一种过期废药维生素b1注射液的回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，包括以下步骤：将过期药品维生素B1注射液稀释，然后在200℃恒温12～24小时，得到前驱体，将前驱体在惰性气氛中升温至600～900℃，保温1～2h，酸洗后蒸馏水洗至中性，干燥后得到球形颗粒材料，以所得到的球形颗粒材料为锂离子电池负极活性材料，与锂箔组装成模拟锂离子电池，并测试其电化学性能，结果表明，该材料具有良好的电化学储锂活性；本发明充分利用了过期注射液药物中所蕴含的非医疗价值，变废为宝，环境友好，成本低廉，实用性强，对于发展绿色能源和循环经济具有重要的社会环保意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，旨在开发用过期注射液药物中的非医疗价值，属于新能源材料的研究领域。
背景技术
维生素B1是促进能量代谢和维持心脏、神经及消化系统的正常活动中不可或缺的一种维他命，主要存在于谷类、豆类等粗粮中。近来，随着生活水平的提升，由于人们对粗粮的摄入量普遍减少，常常会导致维生素B1缺乏症，如脑型脚气病、心血管型脚气病等，所以需要合成维生素B1用于治疗维生素B1缺乏症。然而，在实际生活中并不是所有维生素B1药物都能在有效期内被及时使用，如此以来便会不可避免地导致过期维生素B1的产生。通常，过期维生素B1药品主要来自于制药厂和医院。目前对过期药品的处置方式主要是由相关部门收集后统一进行焚烧或填埋，这不仅是对资源的浪费，同时也有可能会造成环境污染。因此，亟需开发利用过期维生素B1中的非医疗价值，探索一种合理回收过期维生素B1药品的新方法，顺应当代社会循环经济发展的时代潮流。
维生素B1的分子式为C12H17ClN4OS，含有丰富的碳和少量的氮、硫元素，因此过期维生素B1是一种满意的碳源前体。水热碳化法通常是指在水热反应釜中，以有机物为原料，以水为反应介质，在一定的温度及自产生的压力下，经过热解碳化生成碳前体材料的过程，具有原料来源广泛、成本低、材料形貌可控、工艺设备简便、反应条件温和等诸多优点。维生素B1药品主要有注射液和药片两种形式，维生素B1药片可直接通过热解碳化回收，但是形貌往往不可控。维生素B1注射液则可以通过水热碳化法回收碳材料，而且形貌可控、经济附加值更高。但目前还没有相关的文献报道。
发明内容
本发明提出了一种过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，首次采用水热碳化法回收过期维生素B1注射液，并将回收得到的球形颗粒材料作为锂离子电池的电极材料，变废为宝，充分利用了废弃注射液药品中的非医疗价值。
一种过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，包括以下步骤：
将0.05g/mL过期药品维生素B1注射液稀释至0.03g/mL，然后装入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在200℃恒温12～24小时，得到棕色前驱体颗粒，然后将前驱体在管式炉中惰性气氛下升温至600～900℃，保温1～2h，酸洗去除无机盐杂质，然后用蒸馏水洗至中性，干燥后得到球形颗粒材料，将球形颗粒材料作为锂离子电池负极活性材料，与锂箔组装成模拟锂离子电池，并用恒流充/放电法测试其电化学储锂性能。
所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛。
所述酸洗的酸为稀盐酸，为市购常规产品。
本发明的优势：
本发明基于循环经济理念，首次采用水热碳化法以碳纳米球形颗粒材料的形式回收过期维生素B1注射液，变废为宝，步骤简单，实用性强，充分利用了废弃注射液药品的非医疗价值，而且探索了其应用于锂离子电池中的可行性，结果显示了良好的电化学性能，对于发展绿色能源和循环经济具有重要的社会环保意义。
附图说明
图1为根据实施例1制备得到的球形颗粒材料的SEM图；
图2为根据实施例1制备得到的球形颗粒材料的XRD谱图；
图3为根据实施例2制备得到的球形颗粒材料的FTIR谱图；
图4为根据实施例3制备的模拟锂离子电池的充放电曲线图；
图5为根据实施例4制备的模拟锂离子电池的循环稳定曲线图；
图6为根据实施例5制备的模拟锂离子电池的循环伏安曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，具体步骤如下：
将0.05g/mL过期维生素B1注射液加水稀释至0.03g/mL，然后装入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在200℃恒温12小时，得到棕色碳前驱体颗粒，然后将前驱体在管式炉中、氮气气氛下以5℃/min升温至700℃，保温2h，用质量分数为10％的稀盐酸洗去除无机盐杂质，然后用蒸馏水洗至中性，干燥后得到球形颗粒材料，将所得的球形颗粒材料充分研磨，通过SEM测试，结果如图1所示，由图1可知，材料微观上呈纳米球状，粒径约为200-300nm；测试其XRD，如图2所示，由图2可知，在2θ＝23.4°左右和2θ＝43.7°左右出现了与石墨晶面(002)和(101)相对应的衍射峰，表明制备得到的球形颗粒材料为无定形碳；将本实施例所得的球形颗粒材料充分研磨，并以其为负极活性材料，与锂箔组装成模拟锂离子电池，采用恒流充/放电的方法测试其充/放电性能及循环稳定性能。
实施例2
一种过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，具体步骤如下：
将0.05g/mL过期维生素B1注射液加水稀释至0.03g/mL，然后装入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在200℃恒温16小时，得到棕色碳前驱体颗粒，然后将前驱体在管式炉中、氮气气氛下以5℃/min升温至600℃，保温2h，用质量分数为10％的稀盐酸洗去除无机盐杂质，然后用蒸馏水洗至中性，干燥后得到球形颗粒材料，将所得的球形颗粒材料充分研磨，通过测试FTIR，如图3所示，由图3可知，在3436cm-1、1384cm-1左右的峰分别对应于O-H键的伸缩振动、弯曲振动；在2926cm-1左右的峰对应于C-H键的伸缩振动；C＝O的伸缩振动与在1625cm-1左右的峰对应；在1111cm-1和1034cm-1左右的峰分别对应于C-N键和C-O键的伸缩振动；在875cm-1左右的峰对应于C-S键的伸缩振动，表明黑色球形颗粒材料中可能有少量的掺杂原子如N、S；将本实施例所得的球形颗粒材料充分研磨，并以其为负极活性材料，与锂箔组装成模拟锂离子电池，采用恒流充/放电的方法测试其充/放电性能及循环稳定性能。
实施例3
一种过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，具体步骤如下：
将0.05g/mL过期维生素B1注射液加水稀释至0.03g/mL，然后装入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在200℃恒温20小时，得到棕色碳前驱体颗粒，然后将前驱体在管式炉中、氩气气氛下以5℃/min升温至800℃，保温1.5h，用质量分数为10％的稀盐酸洗去除无机盐杂质，然后用蒸馏水洗至中性，干燥后得到球形颗粒材料，将所得的球形颗粒材料充分研磨，并以其为负极活性材料，与锂箔组装成模拟锂离子电池，在25mA/g的电流密度下以恒流充/放电法测试，其充放电曲线如图4所示，由图4可知，首圈充/放电比容量为706mAh/g，在第2圈出现一个不可逆的容量损失，可逆容量为531mAh/g，第5圈后基本稳定在519mAh/g且与第二圈放电曲线基本重合。
实施例4
一种过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，具体步骤如下：
将0.05g/mL过期维生素B1注射液加水稀释至0.03g/mL，然后装入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在200℃恒温12小时，得到棕色碳前驱体颗粒，然后将前驱体在管式炉中、氮气气氛下以5℃/min升温至900℃，保温1h，用质量分数为10％的稀盐酸洗去除无机盐杂质，然后用蒸馏水洗至中性，干燥后得到球形颗粒材料，将所得的球形颗粒材料充分研磨，并以其为负极活性材料，与锂箔组装成模拟锂离子电池，以25mA/g的电流密度测试其循环稳定性，如图5所示，由图5可知，在25mA/g的电流密度下充/放电测试循环100圈，电池容量可以维持在519mAh/g，说明本实施例制备得到的球形颗粒材料具有良好的储锂性能和循环稳定性。
实施例5
一种过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，具体步骤如下：
将0.05g/mL过期维生素B1注射液稀加水释至0.03g/mL，然后装入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在200℃恒温24小时，得到棕色碳前驱体颗粒，然后将前驱体在管式炉中、氮气气氛下以5℃/min升温至800℃，保温2h，用质量分数为10％的稀盐酸洗去除无机盐杂质，然后用蒸馏水洗至中性，干燥后得到球形颗粒材料，将所得的球形颗粒材料充分研磨，并以其为负极活性材料，与锂箔组装成模拟锂离子电池，并使用循环伏安法(CV)测试其电化学特征，如图6所示，由图6可知，第一圈正向扫描过程中，在0.67V左右出现氧化峰，第一圈负向扫描过程中，在0V左右出现还原峰，且随后第二、三圈CV曲线中的氧化/还原峰基本与第一圈重合，表明了本实施例制备得到的球形颗粒材料具有良好的可逆性和循环稳定性。
Claims (3)
1.一种过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
将0.05g/mL过期药品维生素B1注射液稀释至0.03g/mL，然后在200℃恒温12～24小时，得到前驱体，将前驱体在惰性气氛下升温至600～900℃，保温1～2h，酸洗后蒸馏水洗至中性，干燥后得到球形颗粒材料，将球形颗粒材料作为锂离子电池负极材料使用。
2.根据权利要求1所述过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛。
3.根据权利要求1所述过期废药维生素B1注射液的回收利用方法，其特征在于，所述酸洗的酸为稀盐酸。
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