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抗生素能够有效抑制致病细菌的生长与繁殖,被广泛应用于治疗与预防人类和动物疾病。然而近年来由于抗生素的滥用使得地表水、地下水和沉积物中频繁地被检出,同时全球各地也已不断发现许多耐药性基因,严重威胁人类健康和生态系统安全。此类新型污染物对环境造成的影响已经被诸多学者所关注并开始尝试探寻自然水体中残留抗生素去除的新技术。本论文采用生物炭作为吸附剂和光催化材料的载体,研究其对水体中典型抗生素的吸附、光催化降解去除情况,结合材料常规表征手段及外在环境因素对材料性能的影响,探索并制备可以有效去除水体中抗生素的新型环保型材料。一、制备了芦苇基生物炭(RSBC)和污泥基生物炭(SSBC)吸附剂,对水体中诺氟沙星(NOR)和氯霉素(CAP)的吸附进行了研究;采用批平衡实验研究发现RSBC和SSBC对NOR与CAP的吸附动力学符合准二级动力学方程,等温吸附较好的符合了Sips方程;在酸性条件下生物炭对抗生素的吸附更容易进行,生物炭对NOR和CAP的吸附为吸热反应;拥有较高比表面积的RSBC对抗生素的吸附能力优于SSBC。二、通过溶胶-凝胶法制备了芦苇基生物炭为载体的光催化复合材料TiO2/pBC,对比研究了其在300°C,400°C,500°C的条件下煅烧后的光催化性能。紫外光(UV)下对磺胺甲恶唑(SMX)的光催化去除率在3 h可达到91.27%,是纯TiO2粉末催化效率的1.56倍;酸性条件下,TiO2/pBC的光催化活性优于碱性条件;经过5轮的重复性实验,TiO2/pBC光催化性能稳定,对SMX仍具有较高的去除能力;光催化剂表面空穴与H2O作用产生的羟基自由基(·OH)可以氧化降解SMX及其中间产物。三、在芦苇基生物炭为载体的光催化材料中掺入Zn离子制得的Zn-Ti O2/pBC,能够有效抑制TiO2的团聚,阻碍了光生电子和空穴的复合,使Zn-TiO2/pBC在可见光下具备光催化活性;Zn离子的掺入量大小影响Zn-TiO2/pBC对SMX的催化去除能力;可见光下Zn-TiO2/pBC对SMX的去除率在3 h后可以达到81.21%,是同条件下TiO2/pBC催化效率的1.37倍;Zn-TiO2/pBC对溶液COD去除率可达56.13%;在黄河水样中,Zn-TiO2/pBC的光催化活性因阴离子SO42-,Cl-,NO3-的存在而受到抑制;Zn-TiO2/pBC具备较稳定的光催化性能,可重复用于SMX的光催化降解中;光催化过程中,SMX存在7种中间产物以及4种可能的降解途径。