壳聚糖微球对四环素-铜离子复合污染水体的吸附性能

制备了壳聚糖微球吸附剂,并利用SEM、FTIR等测试手段对其表面形貌和化学基团进行了表征.通过考察pH值、吸附动力学曲线、吸附等温线,研究了壳聚糖微球对四环素(TC)、铜离子(Cu^2+)及其复合污染物的吸附性能,并分析了吸附机理.结果表明:壳聚糖微球具有高度发达的网络结构,表面含有大量的—OH、—NH2等官能团结构.壳聚糖对TC、Cu^2+以及TC和Cu复合污染物均具有良好的吸附效果.吸附过程符合准二级动力学模型,同时,壳聚糖对复合污染物具有更快的吸附速率;相比于单一污染物吸附,壳聚糖对于复合污染物的最大理论吸附量Qm均有所提高,TC和Cu^2+具有协同吸附的效应.通过机理分析可知,Cu^2+的加入,提高了TC的吸附量,并与TC以络合物的形态吸附于壳聚糖表面.吸附的机理主要包括π-π共轭作用、氢键作用、络合作用等,这些作用力使壳聚糖对抗生素-重金属复合污染物具有较好的吸附性能.

还原石墨烯动态吸附磺胺嘧啶类抗生素的性能与机理研究

[目的]研究还原石墨烯动态吸附磺胺嘧啶类抗生素的性能与机理。[方法]利用热沉积法制备出还原石墨烯-玻璃珠复合材料,并用其开展动态吸附磺胺嘧啶类抗生素的试验研究,考察pH、背景液种类、流速、污染物浓度等影响因素对石墨烯吸附抗生素性能的影响,分别采用Thomas模型和Yan模型对试验数据进行拟合。[结果]随着流速和pH的升高,穿透时间缩短,吸附柱对磺胺嘧啶的吸附总量减小;而随着背景液换为二价Ca2+和磺胺嘧啶初始浓度的降低,穿透时间延长,吸附柱对磺胺嘧啶的吸附总量增大。Thomas模型和Yan模型均能够较好地描述抗生素在石墨烯柱中的穿透曲线,2种模型拟合的结果与试验得到的结果非常接近,但Yan模型的决定系数R2更接近1,效果更好。[结论]该研究可为实际抗生素类污染水体的治理与修复提供科学依据。

三维载铁石墨烯对四环素和环丙沙星类抗生素的吸附性能与机理

制备了三维载铁石墨烯材料(3D-rGO-Fe_(3)O_(4)),研究其吸附四环素(TC)、环丙沙星(CIP)等污染物的吸附性能与机理。实验结果表明,3D-rGO-Fe_(3)O_(4)对于TC和CIP均具有较好的吸附效果,与单一污染物相比,复合污染中两者的吸附量均有所降低。3D-rGO-Fe_(3)O_(4)对TC和CIP的吸附过程更符合准二级动力学吸附模型和Freundlich等温模型,模拟的最大吸附量分别为193.23 mg/g和119.56 mg/g,石墨烯对于CIP的吸附速度要快于吸附TC。经过4次重复实验后,3D-rGO-Fe_(3)O_(4)对于抗生素污染物的吸附容量下降幅度不到3%,显示了良好的重复性能。

污泥基介孔碳材料的制备及吸附抗生素的性能

以污水处理厂剩余污泥为研究对象,通过添加CaO、聚丙烯酰胺(PAM)、壳聚糖(CAS)等药剂作为造孔添加剂,制备了污泥基介孔碳材料,并通过扫描电镜(SEM)、BET比表面积、傅氏转换红外线光谱(FTIR)等表征方法分析了材料的物理、化学特征.利用制备的SMCs吸附磺胺嘧啶类抗生素(SDZ),通过考察pH值、吸附时间、污染物浓度等影响因素,研究碳材料对SDZ的吸附性能,评估了污泥基介孔碳材料的应用前景.实验结果表明:弱酸性条件有利于SDZ的吸附;SMCs对SDZ的吸附过程更符合准一级动力学模型;SMCs对SDZ的等温吸附过程符合Freundlich模型,说明SDZ在碳材料的表面属于多层均质的吸附,且易于在SMCs表面吸附.与传统的污泥处置方式相比,本研究中制备SMCs材料技术具有一定的经济效益、环境效益和良好的应用前景.