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不同药物的大量生产和使用，特别是环丙沙星，因其致命性，对环境构成了严重威胁。由于这些药物代谢不全，使其存在于水生环境中。因此，它引起了科学界的关注。用于处理水的各种材料，如石墨烯、生物炭、碳纳米管、粘土矿物和蒙莫里龙石等。生物炭从废物生物量中获得，在改变环境补救方面起着至关重要的作用，如提高土壤肥力、减缓气候变化和水处理等
为了利用生物炭的多功能性，本文研究了在450℃温度下通过热解产生的不同生物炭基材料的应用，通过应用吸附、声催化降解和膜过滤等不同技术从水中去除丙烯酸.吸附技术中，使用两种基于生物炭的吸附剂来去除丙叶沙辛，通过在不同的条件下（如不同pH，不同温度，不同的时间间隔和不同的电解质）进行不同的吸附实验来测量其吸附能力。因此，评估了不同的动力学和吸附等温线模型及机理。为了对环丙沙星进行声催化降解，将超声辐射应用于基于生物炭的新型声催化剂，该超声也用于吸附目的。为了确认成功降解，与中间产品一起检测出活性氧种(ROS)，该物质负责降解有机物。膜过滤与其他净水技术相比具有多种优点。主要原因是多功能生物炭也建在聚合物网络的膜中。制备的膜经过不同的表征分析，经鉴定效果良好，以最少的结垢去除丙叶沙林。最后，所有生物炭基材料均成功再生，并取得了良好的重复去除西普罗莫西辛的效果。研究的主要结论如下.
粉末形式的生物炭，很难在吸附后再次从水溶液中恢复。为了克服这个问题，它被封装在聚合网络chitosan中，以珠子的形式成型，在再生后易于分离和重复使用。此外，生物炭还与腐殖酸结合，通过在气酸封装之前加入腐殖酸功能组来增强其吸附能力.吸附前后的两种吸附剂的特性均采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子光谱(XPS)、傅立叶变换红外(FTIR)等不同仪器技术进行。在这两种情况下，吸附遵循伪二阶动力学模型和朗缪尔吸附等法模型.此外，在吸附系统中增加了不同的电解质，如NaCl、Na2SO4、NaNO3和Na3PO4，在两种情况下对吸附效果相似。吸附机制相似，包括氢键、疏水界面和+电子受体供体(EDA)相互作用.然而，与单独包封在壳聚糖中的仅由生物炭制成的珠子(36.72mg/g)相比，由掺有腐殖酸的生物炭制成的珠子(155.26mg/g)的吸附更显着和更快。两种吸附剂都易于再生，在反复循环中表现出良好的吸附行为，从而显示出长期高效运行的潜力.
对于声催化降解，为了进行声催化降解，在包埋在壳聚糖中之前，使用众所周知的溶胶-凝胶法将二氧化钛(TiO2)掺入生物炭表面，使用超声波以制备用于降解环丙沙星的催化剂，钛-生物炭/壳聚糖水凝胶珠(TBCB)。SEM、能量分散X射线光谱(EDX)和FTIR等不同特性分析验证了声催化剂的有效生产.通过质谱光度计监测降解过程中不同中间产物的生成。XPS分析还通过显示一个新峰证实了环丙沙星的成功降解，这表明Ti3+还原为Ti2+。通过添加淬灭剂(例如苯醌(BQ)，三乙醇胺(TEA))来监测负责环丙沙星降解的活性氧(ROS)的生成，例如超氧自由基（·O2-），空穴(h+)和羟基(·OH)和异丙醇(IPA)。这些淬灭剂在ROS之上捕获，因此降低了降解效率。25分钟内，降解效率分别从85.23％降至81.50％(BQ)、74.27％(TEA)和61.77％。IPA。因此，上述讨论证明了声催化剂的成功生成及其降解丙沙星的能力.在不同的超声功率，电解质以及时间间隔下测量了降解效率。发现在初始浓度为10ppm(85.23％)的情况下，超声功率为150W时降解效率最高。此外，该催化剂本身也证明是环丙沙星的良好吸附剂，并通过拟一级动力学模型和Langmuir吸附等温模型吸附。
为了进一步探索生物炭的多功能性，还通过将其以不同比例在聚醚砜(PES)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中构建，用于制造膜分离水中的环丙沙星。当增加生物炭比时，环丙沙星的分离效率会提高。不同的表征测试，如SEM、FTIR、原子力显微镜(AFM)、XPS和接触角测量，支持了通过增加生物炭比提高膜质量，从而提高分离效率这一事实.生物炭和PES等比的膜M11与其他三种比例的膜材料相比，表现出最好的效果，如水通量(790.37L/m2h)，环丙沙星通量(595.54L/m2h)，孔隙率(68.9％)，孔半径(266.96nm)及环丙沙星去除效率(95.19％)M11对其他三种抗生素也显示出良好的效果，且易再生以持续使用。
为了利用生物炭的多功能性，本文研究了在450℃温度下通过热解产生的不同生物炭基材料的应用，通过应用吸附、声催化降解和膜过滤等不同技术从水中去除丙烯酸.吸附技术中，使用两种基于生物炭的吸附剂来去除丙叶沙辛，通过在不同的条件下（如不同pH，不同温度，不同的时间间隔和不同的电解质）进行不同的吸附实验来测量其吸附能力。因此，评估了不同的动力学和吸附等温线模型及机理。为了对环丙沙星进行声催化降解，将超声辐射应用于基于生物炭的新型声催化剂，该超声也用于吸附目的。为了确认成功降解，与中间产品一起检测出活性氧种(ROS)，该物质负责降解有机物。膜过滤与其他净水技术相比具有多种优点。主要原因是多功能生物炭也建在聚合物网络的膜中。制备的膜经过不同的表征分析，经鉴定效果良好，以最少的结垢去除丙叶沙林。最后，所有生物炭基材料均成功再生，并取得了良好的重复去除西普罗莫西辛的效果。研究的主要结论如下.
粉末形式的生物炭，很难在吸附后再次从水溶液中恢复。为了克服这个问题，它被封装在聚合网络chitosan中，以珠子的形式成型，在再生后易于分离和重复使用。此外，生物炭还与腐殖酸结合，通过在气酸封装之前加入腐殖酸功能组来增强其吸附能力.吸附前后的两种吸附剂的特性均采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子光谱(XPS)、傅立叶变换红外(FTIR)等不同仪器技术进行。在这两种情况下，吸附遵循伪二阶动力学模型和朗缪尔吸附等法模型.此外，在吸附系统中增加了不同的电解质，如NaCl、Na2SO4、NaNO3和Na3PO4，在两种情况下对吸附效果相似。吸附机制相似，包括氢键、疏水界面和+电子受体供体(EDA)相互作用.然而，与单独包封在壳聚糖中的仅由生物炭制成的珠子(36.72mg/g)相比，由掺有腐殖酸的生物炭制成的珠子(155.26mg/g)的吸附更显着和更快。两种吸附剂都易于再生，在反复循环中表现出良好的吸附行为，从而显示出长期高效运行的潜力.
对于声催化降解，为了进行声催化降解，在包埋在壳聚糖中之前，使用众所周知的溶胶-凝胶法将二氧化钛(TiO2)掺入生物炭表面，使用超声波以制备用于降解环丙沙星的催化剂，钛-生物炭/壳聚糖水凝胶珠(TBCB)。SEM、能量分散X射线光谱(EDX)和FTIR等不同特性分析验证了声催化剂的有效生产.通过质谱光度计监测降解过程中不同中间产物的生成。XPS分析还通过显示一个新峰证实了环丙沙星的成功降解，这表明Ti3+还原为Ti2+。通过添加淬灭剂(例如苯醌(BQ)，三乙醇胺(TEA))来监测负责环丙沙星降解的活性氧(ROS)的生成，例如超氧自由基（·O2-），空穴(h+)和羟基(·OH)和异丙醇(IPA)。这些淬灭剂在ROS之上捕获，因此降低了降解效率。25分钟内，降解效率分别从85.23％降至81.50％(BQ)、74.27％(TEA)和61.77％。IPA。因此，上述讨论证明了声催化剂的成功生成及其降解丙沙星的能力.在不同的超声功率，电解质以及时间间隔下测量了降解效率。发现在初始浓度为10ppm(85.23％)的情况下，超声功率为150W时降解效率最高。此外，该催化剂本身也证明是环丙沙星的良好吸附剂，并通过拟一级动力学模型和Langmuir吸附等温模型吸附。
为了进一步探索生物炭的多功能性，还通过将其以不同比例在聚醚砜(PES)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中构建，用于制造膜分离水中的环丙沙星。当增加生物炭比时，环丙沙星的分离效率会提高。不同的表征测试，如SEM、FTIR、原子力显微镜(AFM)、XPS和接触角测量，支持了通过增加生物炭比提高膜质量，从而提高分离效率这一事实.生物炭和PES等比的膜M11与其他三种比例的膜材料相比，表现出最好的效果，如水通量(790.37L/m2h)，环丙沙星通量(595.54L/m2h)，孔隙率(68.9％)，孔半径(266.96nm)及环丙沙星去除效率(95.19％)M11对其他三种抗生素也显示出良好的效果，且易再生以持续使用。