【摘 要】
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目前抗生素已广泛应用于医学、农业、养殖业等领域。近年来,抗生素的使用量迅速增加,在饮用水、地表水、地下水和城市污水中均检测到了抗生素的存在,而且呈持久污染物状,抗生
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目前抗生素已广泛应用于医学、农业、养殖业等领域。近年来,抗生素的使用量迅速增加,在饮用水、地表水、地下水和城市污水中均检测到了抗生素的存在,而且呈持久污染物状,抗生素成为水体中一类新兴污染物,给生态环境的稳定和人类的身体健康带来严重的危害,水体中抗生素的有效去除已成为当前亟待解决的问题之一。在众多去除方法中,吸附法由于其操作成本低、吸附效率高等优点而引起广泛的关注,而其研究重点在于高效吸附剂的开发。多孔材料因其比表面积大、孔道结构规整、吸附位点可调等优点,可作为绿色环保的吸附剂,具有很高的研究价值。本文主要研究了几种多孔材料的制备及其表征,并通过对甲磺酸吉米沙星(GEM)和盐酸莫西沙星(MOX)的吸附实验,研究多孔材料的吸附性能。主要工作如下:(1)以共沉淀法制备铁酸锌(ZnFe2O4),其比表面积为235 m2·g-1,饱和磁化强度为4.0 emu·g-1。在室温下,对GEM和MOX的吸附容量分别达到183 mg·g-1和138mg·g-1,该法制备的Zn Fe2O4磁性较弱。(2)以微波法制备ZnFe2O4,结果表明最佳制备温度为180℃,时间为20分钟,在此最佳制备条件下,其比表面积为256 m2·g-1,饱和磁化强度为51 emu·g-1,对GEM和MOX的吸附容量分别达到202 mg·g-1和171 mg·g-1,微波法制备的Zn Fe2O4作为磁性吸附材料存在一定的优势。(3)以微波法制备ZnFe2O4/AC复合物,研究了不同比例Zn Fe2O4/AC复合物的磁性、比表面积。在质量比Zn Fe2O4:AC=10:9时,BET比表面积高达723.53 m2·g-1,饱和磁化强度达到15 emu·g-1,对GEM和MOX的吸附容量分别达到433.417 m2·g-1和388.822m2·g-1。所制备的Zn Fe2O4/AC复合物综合了铁酸锌的磁性和活性炭的大比表面积,为实际应用去除水中喹诺酮类抗生素提供一种更加有效的方法。(4)以水热法制备MIL-101和SO3H-MIL-101,研究了多孔MOFs材料MIL-101和SO3H-MIL-101对GEM和MOX的吸附性能。MIL-101和SO3H-MIL-101的BET比表面积分别为3016 m2·g-1和1546 m2·g-1,SO3H-MIL-101对GEM和MOX的吸附容量分别为528 mg·g-1和447 mg·g-1,远远高于MIL-101、铁酸锌及其复合物。该工作表明材料中-SO3H的引入可以有效调控材料的表面电荷,从而大幅改善吸附性能。综上所述,本工作为结合实际环境设计吸附剂提供了一些理论依据。
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