玉米秸秆改性生物炭对废水中四环素的吸附特性研究.pdfVIP

摘要

随着工业化和城市化的迅猛推进，抗生素的过度使用和滥用问题日益凸显，

对环境、农业、畜牧业、以及人类健康构成严重威胁。特别是四环素（TC）这

类药物，广泛应用于医疗和养殖领域中，但其在自然环境中难以彻底降解，频繁

在废水和土壤中检出，对人类健康和生态系统构成严重危害。因此，当前急需寻

TC

找有效途径，以解决水环境中类抗生素的去除问题。

先前研究中表明生物炭对于四环素的去除具有良好的吸附能力，因此，本文

Co(NO)·6HO

以农业废弃物玉米秸秆作为生物质原料，以六水合硝酸钴（322）三

水合硝酸铜（Cu(NO)·3HO）为改性剂，采用简单高效的浸渍热解法成功制备

322

TC

了具有大比表面积的多孔碳材料。通过探讨吸附材料投加量、反应时间、初

始浓度、溶液pH、共存离子强度等因素对吸附效果的影响，在吸附后对最后进

CoCu@BCTC

行总结并分析改性材料对的吸附机理。研究结果如下：

（1）以玉米秸秆为原料，基于六水合硝酸钴（Co(NO)·6HO）三水合硝酸

322

Cu(NO)·3HOFTIR

铜（322）为改性剂，采用浸渍热解法制备改性生物炭，通过、

SEM、XRD、VSM、BET等对样品进行表征。结果表明，对比原始BC的比表

面积，通过浸渍热解后所得到的双金属改性材料CoCu@BC的比表面积更大，其

具备更加丰富的孔隙结构，形成了更多中孔结构，表面粗糙程度也相应有所的增

加。此外，改性后的CoCu@BC亲水性和极性相对比之前有所增加，表面官能团

更加丰富，与此同时含氧官能团也相应增加，表明钴铜氧化物的加入会对碳材料

结构和性质有所提升，证明改性材料的可行性。

（2）以盐酸四环素（TC）为吸附对象，考察了吸附时间、溶液pH值、共

存离子等因素对改性生物炭CoCu@BC吸附性能的影响；通过吸附等温线和动力

学拟合研究CoCu@BC作用机制；结果表明，当投加量为40mg，pH5，吸附

12hCoCu@BCTC92.7%

时间为时对四环素的吸附效果最佳，对的吸附率为，

+2+2−−

在共存离子存在的情况下对吸附实验的影响表现为：Na、Ca、SO和NO

42

+−

TCCoCu@BCKCl0.01mol/L0.1

的存在抑制了在上的吸附，而、的浓度在（、

mol/L）范围内改性生物炭对四环素的并没有抑制吸附的影响。

3CoCu@BC