论文部分内容阅读
抗生素在水体和土壤环境中的残留和累积,会对生态环境和人类健康造成极大威胁。因此,去除水体中的抗生素显得尤为重要。吸附法因其处理效率高、操作简便,成为处理抗生素废水的有效手段。用植物提取物所含的多酚、黄酮作为还原剂合成金属纳米颗粒是一种原材料来源广泛、成本低和生产过程对环境无污染的绿色合成方法。本文以荷叶提取物为原料绿色合成铁纳米复合材料,并将其用于处理环丙沙星和强力霉素废水。首先,以荷叶提取物为原料合成铁纳米复合材料。以制备得到的铁纳米复合材料对环丙沙星的吸附量为考察指标,优化出制备铁纳米复合材料的工艺条件,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对材料进行结构表征。研究了铁纳米复合材料对环丙沙星的吸附性能。考察了吸附时间、吸附剂用量、溶液的p H值、环丙沙星初始浓度和温度等对环丙沙星吸附效果的影响,并探讨吸附机理。结果表明,铁纳米复合材料对环丙沙星的吸附平衡时间为240min,吸附剂用量为0.4 g/L。用Langmuir、Freundlich、Redlich-Peterson、Koble-Corrigan和Temkin等温方程对铁纳米复合材料吸附环丙沙星的实验数据进行非线性回归拟合分析,结果表明:Freundlich和Temkin模型能够很好地描述铁纳米复合材料对吸附环丙沙星的吸附行为。298 K时,铁纳米复合材料对环丙沙星的最大吸附量为204.77 mg/g。环丙沙星在铁纳米复合材料上的吸附为自发的吸热过程,升高温度有利于吸附的进行。动力研究表明铁纳米复合材料对环丙沙星的吸附符合准二级动力学,吸附过程受颗粒内扩散和膜扩散共同影响。研究铁纳米复合材料对强力霉素的吸附性能。考察吸附时间、铁纳米复合材料的用量等对铁纳米复合材料吸附强力霉素的影响。结果显示:铁纳米复合材料对强力霉素的吸附平衡时间为360 min,吸附剂用量0.4 g/L。对铁纳米复合材料吸附强力霉素的吸附热力学和动力学进行研究,结果表明,吸附平衡数据符合Langmuir和Redlich-Peterson等温模型,准二级动力学模型能更好的描述铁纳米复合材料对强力霉素的吸附过程。热力学参数表明铁纳米复合材料对强力霉素吸附是一个自发吸热的吸附过程。298 K时,铁纳米复合材料对强力霉素的最大单分子层吸附量为151.39 mg/g。研究表明铁纳米复合材料对环丙沙星和强力霉素有良好的吸附性能,可作为吸附剂处理含环丙沙星和强力霉素的抗生素废水。