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四环素(Tetracycline,TC),由于其高效、成本低和优秀的抗菌活性特点成为全球最普遍常用的抗生素之一,常被用来做治疗目的,被一些非法农业部门用作饲料添加剂。然而,TC很难被生物降解,并且具有较长的环境半衰期,在土壤和各种水环境中都被广泛发现残留。当TC废水排放到环境中时,TC可以给人类和生态系统带来潜在的风险。目前,TC废水的处理技术主要包括吸附、絮凝、膜工艺、高级氧化工艺(AOPs)、化学降解等等。最近,纳米零价铁(NZVI)被发现可以有效的去除大量的环境污染物,如抗生素、重金属离子、氯化溶剂和有机染料,归因于NZVI具有较强的还原能力、粒径小、表面能高、价格低廉和无毒性等优点。NZVI在TC废水修复中发挥了巨大的潜力也就不足为奇。在本研究中,首先,核桃壳(WS)通过研磨、洗涤和干燥过程制备成核桃壳粉,我们使用WS作为NZVI的负载材料,以减少NZVI粒子的团聚。纳米零价铁负载到核桃壳粉(WS-NZVI)通过液相还原法成功合成为功能化复合材料。相比之下,不同材料对TC的去除效率遵循WS-NZVI>NZVI>WS的顺序。使用WS-NZVI和NZVI去除TC时,1 h内TC去除效率分别可以达到98.21%和49.10%。然而,在70分钟内仅仅只有少量的TC被WS(21.20%)去除,此外,本论文还进行了批量实验,以确定反应物浓度、pH值、溶液温度和竞争性阴离子的影响。实验结果显示,WS-NZVI可以通过物理吸附和化学还原原理在短时间内去除TC,在最佳的实验条件下可以达到高效的去除效率86.21%以上)。当pH值分别下降到7.11和6.15时,TC的去除率分别为96.00%和98.21%。pH值为6是TC去除的最合适的pH值。可以看出WS-NZVI处理TC的去除效率会随着溶液温度的升高、影响离子减少、TC的初始浓度较小时而升高。本研究对WS、NZVI和WS-NZVI进行了SEM、FTIR和XRD特征。材料系统表征的差异性证明了对核桃壳粉改性负载的NZVI可以有效的提高NZVI在WS的分散性,从而提高WS-NZVI复合材料的活性。使用这些WS-NZVI复合材料降解TC的动力学模型非常符合于二阶参数伪一级衰变模型。WS-NZVI降解TC的副产物由LC-MS定性地确定。由于NZVI去除TC是一种表面介导的过程,我们可以初步推断WS-NZVI复合材料去除TC的降解途径也是表面介导的过程,总之,WS-NZVI处理TC的降解过程涉及到物理吸附和化学还原。本研究的研究结果表明,WS-NZVI复合材料具有巨大潜力应用于实际的TC废水处理。