生物炭及其改性材料对水中磺胺类抗生素的吸附性能研究【字数:13084】
目录
摘 要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
第一章 文献综述 1
1 生物炭 1
1.1 生物炭的制备方法 1
1.2 秸秆生物炭的元素分析 1
1.3 秸秆生物炭的表面形貌和孔隙结构 1
1.4 秸秆生物炭的吸附 2
1.4.1 吸附动力学 2
1.4.2 吸附机理分析 2
2 抗生素污染 2
3 研究意义和内容 3
3.1 研究意义 3
3.2 研究内容 3
3.3 技术路线 3
第二章 KOH改性水稻秸秆生物炭的制备及表征分析 5
1 实验材料与仪器 5
1.1 实验材料 5
1.2 实验药品及试剂 5
1.3 仪器设备 5
2 实验方法 6
2.1 改性生物炭的制备方法 6
2.2 数据分析方法 6
3 生物炭的表征 6
3.1 元素分析 6
3.2 红外光谱分析 7
3.3 比表面积、孔隙与孔径分析 8
3.4 Zeta电位 9
4 讨论 10
4.1 元素分析 10
4.2 红外光谱分析 10
4.3 比表面积、孔隙与孔径分析 10
4.4 Zeta电位 11
5 结论 11
第三章 改性生物炭对SMT的吸附特性研究 11
1 材料与方法 12
1.1 磺胺二甲基嘧啶溶液的配制 12
1.2 检测条件 12
1.3 磺胺二甲基嘧啶标准曲线绘制 12
1.4 秸秆炭及改性炭吸附磺胺二甲基嘧啶实验 13
1.4.1 pH对吸附剂吸附性能的影响实验 13
1.4.2 吸附剂投加量对吸附剂吸附性能的影响实验 13
1.4.3 吸附动力学实验 13
1.4.4 吸附等温线实验 14
2 结果分析 14
2.1 原炭及改性炭 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072#
对SMT的吸附效果分析 14
2.2 溶液初始pH对吸附性能的影响 15
2.3 吸附剂投加量对吸附性能的影响 16
2.4 SMT的动力学吸附 18
2.4.1 吸附动力学吸附模型 18
2.4.2 吸附动力学分析 18
2.5 SMT的等温吸附 22
3 讨论 24
4 结论 25
第四章 结论与展望 26
1 结论 26
2 展望 26
参考文献 28
致 谢 29
生物炭及其改性材料对水中磺胺类抗生素的吸附性能研究
摘 要
现代社会中随着抗生素越来越多地被应用于医疗行业、畜牧业和农业等,过量使用和未被吸收的抗生素被排放到环境水体中,造成抗生素和抗性基因在环境中迅速累积,以及成为一个不容忽视的环境污染问题,对它的治理刻不容缓。其中磺胺二甲基嘧啶(SMT)是国内外被报道最多的抗生素之一,对人类健康和微生态环境造成潜在威胁。
本研究以水稻秸秆生物炭为原材料,记作RBC,使用KOH对秸秆原炭进行改性制成秸秆炭吸附剂,记作KRBC,用其吸附溶液中的磺胺二甲基嘧啶。对KOH改性前后和吸附SMT前后的秸秆炭使用元素分析仪(EA)、红外光谱分析(FTIR)、比表面积分析仪和Zeta电位仪进行表征分析。在相同的实验条件下系统地比较了改性前后秸秆炭对SMT吸附性能的差异,并研究了溶液pH、吸附剂投加量因素对吸附效果的影响,进行吸附动力学和吸附等温线拟合分析研究其吸附特性,对秸秆炭对SMT的吸附机理进行了初步探讨。
结果显示改性后秸秆炭的表面性质均有一定程度改善,吸附性能提升;在酸性条件下秸秆炭吸附去除率更好;吸附过程均符合Langmuir 和 Freundlich 等温模型,秸秆炭对SMT的吸附机制主要有三种:①氢键等化学吸附机制;②空隙填充作用;③静电吸附作用。
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