本文選題：吸附　切入點：凹凸棒土　出處：《中國地質大學(北京)》2017年碩士論文

【摘要】：抗生素類藥物污染已經成為越來越嚴重的環(huán)境問題,吸附是去除廢水中氟喹諾酮類抗生素(FQs)藥物的主要方法之一。本研究選取了我國儲量豐富的粘土礦物凹凸棒土(ATP)作為吸附劑,來去除廢水中的FQs藥物。研究中以氧氟沙星(OFL)作為典型污染物,通過吸附批實驗探究了陽離子、兼性和陰離子形態(tài)的OFL(分別表示為OFL+、OFL±和OFL-)在ATP上的吸附特征。在此基礎上,研究了陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(HDTMA)與OFL在ATP上的競爭吸附。得出以下主要結論:(1)OFL+主要通過與ATP表面的Ca~(2+)和Mg~(2+)進行陽離子交換吸附于ATP上,當OFL+濃度升高時,ATP表面的Si-O-與OFL+的羧基間會產生氫鍵作用。(2)OFL±和OFL-均可與ATP表面的鐵、鋁氧化物發(fā)生絡合。OFL-可與Ca~(2+)、Mg~(2+)生成絡合物再以靜電作用形式吸附于ATP上,但是OFL±只能與Mg~(2+)形成絡合物再以靜電作用吸附于ATP上。OFL±還可與ATP表面的Ca~(2+)進行陽離子交換。(3)HDTMA主要通過與OFL競爭Ca~(2+)和Mg~(2+)和覆蓋ATP表面的點位來抑制OFL在ATP上的吸附。(4)OFL單獨存在時在ATP上的吸附量隨溶液初始pH的升高呈下降的趨勢。當與HDTMA共存時,HDTMA會以其更強的疏水性而優(yōu)先大量地吸附于ATP上使ATP的有機碳含量增加,使OFL以疏水作用吸附于ATP上,進而使OFL在ATP上的吸附幾乎不受溶液初始pH的影響。(5)相對于背景陽離子為Na~+,背景陽離子為K+、Ca~(2+)和Mg~(2+)時,K+、Ca~(2+)和Mg~(2+)分別會與OFL競爭吸附點位阻礙OFL與ATP中的Ca~(2+)進行陽離子交換以及使[Mg~(2+)-OFL]+與OFL之間產生靜電斥力來抑制OFL在ATP上的吸附,且抑制作用強度為Mg~(2+)Ca~(2+)≈K+。在背景溶液中陽離子濃度為0.01 M時,共存的0.5 CMC HDTMA會與OFL競爭可交換陽離子從而抑制OFL在ATP上的吸附,但這種抑制作用強弱不受背景陽離子種類的影響。
[Abstract]:The pollution of antibiotics has become an increasingly serious environmental problem. Adsorption is one of the main methods to remove fluoroquinolones (FQs) from wastewater. The adsorption characteristics of cation, facultative and anionic OFLs (expressed as OFL OFL 鹵and OFL-OFL) on ATP were investigated by adsorption batch experiments. The competitive adsorption of cationic surfactant cetyltrimethylammonium bromide (HDTMA) with OFL on ATP was studied. When the concentration of OFL is increased, the hydrogen bond between Si-O- and OFL carboxyl group on the surface of OFL can be produced. The OFL- and OFL- can be complexed with the iron on ATP surface, and the aluminum oxide can form complex with Ca~(2 / Mg-O-) and adsorb on ATP in the form of electrostatic interaction. But OFL 鹵can only form complex with Mg~(2) and then adsorb on ATP by electrostatic interaction. OFL 鹵can exchange cationic ion with Ca~(2 on ATP surface, mainly by competing with OFL (Ca~(2) and Mg~(2) and covering ATP surface to restrain OFL in ATP. The adsorption amount on ATP decreases with the increase of the initial pH of the solution. When it coexists with HDTMA, it will increase the organic carbon content of ATP with its stronger hydrophobicity and preferentially adsorb on ATP. The adsorption of OFL on ATP was hydrophobic, and the adsorption of OFL on ATP was almost independent of the initial pH of the solution. Background: when the cations are K ~ (+) -CaO ~ (2)) and Mg~(2), K ~ (+) ~ (2) and Mg~(2 (~ (2))) can compete with OFL to block the cation exchange between OFL and Ca~(2 in ATP, and to induce electrostatic repulsion between [Mg~(2 ~ (-OFL)] and OFL to inhibit the adsorption of OFL on ATP, which can inhibit the adsorption of OFL on ATP. When the concentration of cations in the background solution is 0.01m, the coexisting 0.5 CMC HDTMA can compete with OFL to exchange cations, thus inhibiting the adsorption of OFL on ATP. However, the inhibition is not affected by the background cation species.
【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X703;O647.33

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本文編號：1680440