生物炭及氧化石墨烯/生物炭復(fù)合材料對(duì)水中抗生素吸附性能研究

編號(hào)：CYYJ02701

篇名：生物炭及氧化石墨烯/生物炭復(fù)合材料對(duì)水中抗生素吸附性能研究

作者：叢鑫 王宇 李瑤 何洋洋

關(guān)鍵詞： 氧化石墨烯 生物炭復(fù)合材料 抗生素 吸附特征 水體 理化參數(shù)

機(jī)構(gòu)： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 以水稻秸稈、牛糞和氧化石墨烯為原料,制備4種不同類型生物炭:水稻秸稈生物炭、牛糞生物炭、氧化石墨烯/水稻秸稈生物炭和氧化石墨烯/牛糞生物炭;以水中常見的四環(huán)素類抗生素和磺胺類抗生素中的土霉素、四環(huán)素、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲惡唑?yàn)槟繕?biāo)污染物,探討不同類型生物炭對(duì)水中抗生素吸附特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,抗生素在不同類型生物炭上吸附在12h均能達(dá)到吸附平衡,4h時(shí)抗生素在生物炭、氧化石墨烯/生物炭復(fù)合材料中的吸附量是平衡吸附量的47.96%—98.65%,抗生素在生物炭上吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。等溫吸附方程Freundlich擬合得到的可決系數(shù)R2值要高于Langmuir和D-R方程,擬合效果更好�？股�素在氧化石墨烯/水稻秸稈生物炭復(fù)合材料和在氧化石墨烯/牛糞生物炭復(fù)合材料中吸附量分別是在原生物炭中吸附量的1.67倍和1.59倍,在水稻秸稈制備的植物源生物炭中吸附量要略高于在牛糞制備的動(dòng)物源生物炭中吸附量。有機(jī)碳?xì)w一化分配系數(shù)Koc值顯示,四環(huán)素類抗生素的Koc值要略大于磺胺類抗生素。由Pearson相關(guān)性分析結(jié)果可知,抗生素在生物炭及其復(fù)合材料中吸附速率和吸附容量與生物炭比表面積和比孔容呈現(xiàn)正相關(guān),與平均孔徑呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。4種抗生素的lgKow值與抗生素在生物炭中的吸附量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。生物炭的掃描電鏡和紅外光譜圖表明,水稻秸稈生物炭表面更光滑,復(fù)合材料表面粗糙程度增加。復(fù)合材料的紅外振動(dòng)吸附峰的振幅有所增加。