四环素(TC)作为广谱抗生素之一,广泛应用于医疗,畜牧养殖和水产养殖等产业。四环素可能对饮用水安全和人类健康构成潜在风险。用于去除废水中四环素的一般技术,包括如吸附,光降解,还原和生物学方法等。由于纳米零价铁(NZVI)具有比表面积大、反应活性高、成本低等优点,被广泛应用于去除各种污染如重金属、硝基苯、氯化有机化合物(COCs)和抗生素,在地下水处理和土壤修复领域引起了极大的关注。然而纳米零价铁具有着易团聚、表面易氧化的缺点,为了控制颗粒团聚,已经应用了各种固体载体来负载纳米颗粒,与其他材料相比,BC具有比表面积大,结构容量更稳定,吸附能力更强,环境友好等突出优点。在本研究中,成功制备出聚多巴胺/纳米零价铁@生物炭(PDA/NZVI@BC)复合材料。本研究工作的目的是通过使用所制备的新型PDA/NZVI@BC复合材料来提高NZVI的分散性和活性。本研究采用氮气环境下的管式炉热解稻壳的方法合成生物炭。然后在BC表面通过多巴胺自聚合形成亲水性聚合物层,用液相还原法将NZVI负载在PDA改性BC的表面上。在这个过程中,BC作为中孔载体基质,PDA是一种有效的改性剂,可显着增加NZVI和BC之间的界面相互作用。同时,液相还原的方法可以很好地控制NZVI的颗粒大小。本研究合成的PDA/NZVI@BC复合物对四环素有着高效的去除效率。所得到的复合材料在反应过程中表现出高反应性,优异的稳定性。这种优异的性能可归因于生物炭(BC)上存在巨大的表面积,这可以增强NZVI分散并延长其寿命。由于其表面具有的羟基基团,聚多巴胺(PDA)能够增强BC和NZVI之间的交联。经PDA改性后,生物炭的亲水性得到了保证。与BC和原始的NZVI相比,PDA/NZVI@BC复合材料对四环素的去除展现了最高的活性。PDA/NZVI@BC复合材料,可以在1小时内从溶液中除去了98.28%的四环素。相较于单独的纳米零价铁来说,去除效率提高2.43倍。此外,本研究同时研究了影响四环素去除的重要因素(包括NZVI与BC的质量比,初始浓度,pH值和溶液温度),得出酸性pH、提高载铁量和温度及降低初始污染物浓度会促进反应速率的提高。研究了PDA/NZVI@BC复合材料去除四环素的反应动力学,可以用双参数伪一阶衰减模型来描述。这项研究为抗生素废水处理提供了一种有前景的替代材料和环境污染管理选择。