【摘 要】
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中国是抗生素的生产大国和消费大国,其中兽用抗生素占52%,但是畜禽对抗生素吸收利用率低,导致大量未代谢的抗生素输入到环境,严重威胁生态平衡及人类健康。磺胺甲噁唑由于使用量大,且性质稳定,土壤吸附性差,致使磺胺甲噁唑在废水中检出频率及含量高。对磺胺甲噁唑污水处理的研究有很多,其中吸附法是目前最具应用前景的方法之一。设计高效吸附催化降解抗生素,容易回收且可再生,不造成二次污染的新型材料是环境修复材料的
【基金项目】
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xOy-N/C复合材料的可控合成及吸附痕量抗生素的机制','0001','ApLJNybhrH-9KFRZ4dAaWaH8MzCi_eP-Y_3VcuMkzhdXy-efAoaDKg==');
">国家自然科学基金（2170070687）,MOFs衍生FexOy-N/C复合材料的可控合成及吸附痕量抗生素的机制; 广东省科技创新战略专项
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中国是抗生素的生产大国和消费大国,其中兽用抗生素占52%,但是畜禽对抗生素吸收利用率低,导致大量未代谢的抗生素输入到环境,严重威胁生态平衡及人类健康。磺胺甲噁唑由于使用量大,且性质稳定,土壤吸附性差,致使磺胺甲噁唑在废水中检出频率及含量高。对磺胺甲噁唑污水处理的研究有很多,其中吸附法是目前最具应用前景的方法之一。设计高效吸附催化降解抗生素,容易回收且可再生,不造成二次污染的新型材料是环境修复材料的研究趋势。考虑到磁性材料其特殊的物理性能,可通过磁性实现回收,故本文选择用具有磁性的铁离子作为金属中心与典型的羧酸配体2-氨基对苯二甲酸配位合成Fe-MIL-88B＿NH2材料,该材料通过程序热解方法制备磁性FexOy-N/C复合材料;以水体中典型抗生素磺胺甲噁唑（SMZ）为研究对象,研究不同热解温度条件下制备的磁性复合材料吸附和光催化降解SMZ的性能,考察影响吸附和光催化降解效果的关键因素,同时发掘材料的再生性能,实现材料的高效循环利用。研究结果显示:（1）对SMZ吸附性能最佳的是热解温度为700°C的磁性FexOy-N/C复合材料（MNC-700）,单位吸附量qe为60.33 mg·g-1;（2）吸附反应最优条件是:温度T=20°C,p H=6,反应时间2 h基本达到快速吸附平衡,共存离子Al3+、Fe3+、Cl-、SO42-、PO43-、As O43-和有机质对吸附SMZ具有一定抑制作用;（3）磁性FexOy-N/C复合材料对SMZ的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和HO准二级动力学模型,表明SMZ由静电吸引作用以单层分子吸附于材料表面;（4）磁性FexOy-N/C复合材料具有良好的稳定性,通过磁性分离、高温处理后再生,可以重复利用多次而吸附容量没有明显下降;（5）光催化降解SMZ性能最佳的是热解温度为700°C和900°C的磁性FexOy-N/C复合材料（MNC-700和MNC-900）,MNC-700的总降解率最高,为44.26%,MNC-900的净降解率最高,为24.32%。MNC-700吸附性能最佳,归功于其具有较大的比表面积和孔隙体积,而MNC-900光催化性能最佳,说明不同的热解温度会导致磁性FexOy-N/C复合材料性能不同,为磁性纳米材料的设计和应用方向提供有用借鉴。
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