水铁矿-稻杆生物炭复合材料的制备及其对土霉素吸附、稳定性研究

以700℃稻杆裂解制得的生物炭为原料,通过碱液浸泡、加Fe^(3+)沉淀,制备了水铁矿-稻杆生物炭复合材料(Fh-BC),研究了Fh-BC对典型抗生素污染物土霉素的吸附性能,及其在Fe^(2+)共存时的稳定性。结果表明,pH=4.5、土霉素平衡质量浓度为27 mg/L时Fh-BC对土霉素的吸附容量高达6171 mg/g,远超已报道的系列活性炭吸附剂。根据表征分析,Fh-BC表面具有明显的Fe—O—Si红外吸收峰,生物炭的晶体衍射峰减弱,且比表面积比水铁矿及稻杆生物炭大幅增加,意味着Fh-BC在碱浸泡和Fe^(3+)沉淀处理中,生物炭的硅组分可能通过形成Fe—O—Si增强2线水铁矿的分散、降低生物炭结晶度增加比表面积,从而产生了土霉素的高吸附容量。与水铁矿不同,Fh-BC能够在Fe^(2+)共存时稳定存在,可在有Fe^(2+)的环境中持续发挥吸附作用以缓解土霉素污染。