本文選題：煤矸石 + 活性半焦　； 參考：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,隨著人們對抗生素污染的重視,對水體中抗生素的有效去除成為研究熱點。吸附法以其操作簡便等特點成為普遍使用的一種去除方法。煤矸石因其自身特點可以作為吸附劑,相關(guān)研究也已經(jīng)被報道,但其對不同抗生素吸附行為的差異卻鮮有報道。本文選取3類共8種抗生素作為對象進行吸附研究,考察了8種抗生素在吸附劑上的吸附等溫線、吸附動力學(xué)、吸附熱力學(xué)以及溶液pH和離子強度等因素對吸附的影響,加以紅外光譜表征探討了抗生素在吸附劑上的吸附機理。研究結(jié)果表明:大同煤矸石(180-220目)能夠吸附環(huán)丙沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、四環(huán)素和土霉素(抗生素初始濃度為20 mg/L在30℃時的吸附量分別為2.30 mg/g、1.18 mg/g、1.43 mg/g、1.44 mg/g、0.96 mg/g),但對磺胺類抗生素沒有明顯的吸附行為。吸附等溫線符合Freundlich吸附等溫模型,吸附動力學(xué)符合準二級動力學(xué)模型。大同煤矸石吸附喹諾酮類和四環(huán)素類抗生素后的紅外譜圖譜表明,抗生素在吸附過程中能與煤矸石發(fā)生靜電吸引作用,并且能夠形成氫鍵。對大同煤矸石進行熱再生(500℃煅燒1 h),發(fā)現(xiàn)循環(huán)吸附3次后,其對環(huán)丙沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、四環(huán)素和土霉素的吸附量分別降低了14.7%、24.6%、24.5%、30.6%、30.2%。西山矸石對8種藥物的吸附性能優(yōu)于大同矸石。為尋求可以有效吸附磺胺類抗生素的煤產(chǎn)品作為吸附劑,結(jié)合以前的研究經(jīng)驗,對大同原煤在含氧和水氣氛下進行熱加工,所得的半焦對初始濃度為20 mg/L磺胺、磺胺嘧啶和磺胺甲惡唑在30℃時的吸附量分別為2.75mg/g,1.41 mg/g、1.14 mg/g。以相同工藝對西山煤矸石進行加工,得到的改性西山煤矸石對初始濃度為20 mg/L氧氟沙星、四環(huán)素和磺胺在30℃時的吸附量分別為8.69 mg/g,8.01 mg/g、1.96 mg/g,吸附性能遠遠好于原煤矸石。上述兩種吸附劑的吸附等溫線都符合Freundlich吸附等溫模型,吸附動力學(xué)符合準二級吸附動力學(xué)。吸附熱力學(xué)研究表明活性半焦和改性西山煤矸石能夠自發(fā)的對磺胺類抗生素進行吸附,并且放出熱量。環(huán)境條件對吸附劑的吸附性能有影響。吸附劑在酸性環(huán)境中吸附效果好,具體表現(xiàn)為當溶液pH=4-5時,大同煤矸石的吸附效果最佳;溶液pH=2時,活性半焦和改性西山煤矸石具有更好的吸附性能。離子強度對吸附的影響主要表現(xiàn)為抗生素吸附量隨離子濃度的增加和離子價態(tài)的增高而降低,陽離子對吸附過程具有競爭作用。
[Abstract]:In recent years, with the attention to antibiotic pollution, the effective removal of antibiotics in water has become a research hotspot.Adsorption method is widely used as a removal method because of its simple operation.Coal gangue can be used as adsorbent because of its own characteristics, and related studies have been reported, but the differences of adsorption behavior of different antibiotics are rarely reported.In this paper, the adsorption isotherms, adsorption kinetics, adsorption thermodynamics, pH and ionic strength of 8 kinds of antibiotics on the adsorbent were investigated.The adsorption mechanism of antibiotics on adsorbents was investigated by IR spectra.The results show that Datong gangue can adsorb ciprofloxacin, ofloxacin and norfloxacin.The adsorption capacity of tetracycline and oxytetracycline (the initial concentration of antibiotics is 20 mg/L at 30 鈩，

本文編號：1733259