树脂吸附去除水中抗生素的行为与机理

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jzl_root2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在我国,抗生素滥用情况越来越严重,由此带来的环境风险也越来越明显。本论文针对四环素类和磺胺类这两类典型的抗生素,选用超高交联吸附树脂MN-200和NDA-150、氨基修饰树脂MN-150和MN-100、大孔吸附树脂XAD-4和活性炭F-400进行吸附行为与机理的研究,为抗生素废水的治理与资源化提供理论依据。主要研究内容如下:1.四环素类和磺胺类抗生素的吸附研究通过静态动力学实验研究表明,四环素和磺胺类抗生素动力学拟合结果都符合准二级动力学(R2>0.99),孔径是控制吸附过程速率的主要因素,以中大孔为主的树脂XAD-4达到吸附平衡的时间最短,而以微孔为主的活性炭F-400吸附平衡时间最长,具有中大孔和微孔的超高交联吸附树脂MN-200和氨基修饰树脂MN-150所需时间介于两者之间。进行静态吸附实验考察了水质与水环境因素对吸附过程和机理的影响:(1)pH值的影响:通过调节四环素和磺胺类抗生素溶液pH值并进行比较发现,当吸附质抗生素分子以多种形态存在于溶液中时,其中性形式所占的百分比越大,树脂吸附量也越大,表明吸附质与树脂骨架之间的分子作用力(如π-π-EDA作用力和疏水效应)对吸附的贡献大于功能基团之间的作用力的贡献;(2)离子强度的影响:调节这两种抗生素溶液中的NaCl含量,发现树脂吸附量随着离子强度的升高而升高,表明盐析效应和静电效应促进了吸附。同时在这个过程中,对吸附前后的树脂进行红外表征,表明吸附过程中存在氢键、静电效应和π-π共轭;(3)温度的影响:在288K、303K和313K下进行静态平衡吸附实验,对吸附等温线进行拟合,发现抗生素在树脂上的静态平衡吸附数据用Freundlich方程能够很好的拟合(R2>0.99),发现树脂XAD-4的Kd值随着温度的升高而下降,说明其主要吸附作用力为疏水效应;树脂MN-200的在整个吸附过程中对两种吸附质的吸附量最大,说明高的比表面积和双孔分布是影响树脂吸附能力的关键因素;树脂MN-200的吸附能力强于MN-150的主要原因是因为其比表面积高于后者,同时也说明MN-150表面的氨基基团对吸附过程没有构成关键作用;树脂MN-200的吸附能力强于XAD-4和F-400是源于其双峰孔分布。2.抗生素的动态吸附脱附研究静态脱附表明,脱附剂氢氧化钠对四环素和磺胺类抗生素的脱附效果都不佳,这是因为树脂表面的功能基团对吸附过程的作用并不大,同时也表明吸附过程化学吸附的贡献很小。乙醇对树脂的脱附效果较好,尤其是对树脂XAD-4,这也就进一步证明了分子间的作用力对吸附的贡献大。但对主要吸附作用为微孔填充效应的活性炭来说,脱附剂氢氧化钠和乙醇对其脱附都没有明显的效果,这主要是因为微孔堵塞的缘故。通过动态吸附脱附研究,确定最佳吸附流速为1mL/min,最佳脱附流速为0.03mL/min,且树脂MN-200重复利用率较高,适合工业应用。
其他文献
自从进入21以来,我国社会经济快速发展,对建筑工程的需要越来越多,但是建工程的施工技术非常复杂,需要的工种比较多,周期比较长,这些不确定因都会影响建筑工程的整体质量。文
目前的云打印设备存在诸多弊端,比如机械尺寸大、打印幅面有限。本文设计的移动式打印载具采用高精度、高集成度的陀螺仪实施定位,并采用在纸面上自由移动的打印方式,极大地
在过分成人化环境中成长的孩子,很容易过早地遗忘童心,大人们应该为此歉疚。童心是最透明的快乐,是最单纯的希望,是最质朴的真诚,是每个人生命中最最重要的记忆。不要说遗忘,
白求恩在晋察冀军区卓有成效地领导开展了医疗工作,不仅救治了大量伤员,大幅度地降低了战场伤员的死亡率,而且通过成立卫生组织、建立规章制度、普及医学生理知识等方式培养
煤矿辅助运输的主要任务是运送除煤炭以外的其他物料和人员等,随着大型矿井的建设发展,煤矿机械化开采水平有了很大提高,为了充分发挥大型机械设备的技术性能,提高设备的利用
大脑是人体最重要的器官之一,负责指挥人体从事各项活动.其营养需求也特别旺盛,除了保证氧气供给之外,大脑还需要以下六大营养,多摄取能保证大脑健康高效运行.保护大脑:抗氧
对95增碳剂(0.10%N)、石油焦(0.93%N)和沥青焦(0.40%N)进行煅烧脱氮试验,试验结果表明:随煅烧温度的提高,3种增碳剂中的氮含量都下降,温度大于2 000℃时,各增碳剂中的氮含量
采用真空激光焊接方法对10Ni5CrMoV低合金高强钢进行焊接,研究了环境压力对焊缝组织和力学性能的影响。结果表明,真空环境可以明显改善激光焊缝表面成形,增加焊缝熔深;环境压
传统的英语写作模式存在很多问题,一直困扰着教师和学生。如何更好地促进英语写作水平的提高,需要教师转变教学观念、学生转变学习方式。现代化信息技术为教学改革提供了有利
<正>河南新县农村商业银行股份有限公司(以下简称"新县农商银行")于2009年12月16日挂牌开业,是河南省首家荣获中国银监会批准筹建、信阳市第一家挂牌成立的农商银行。作为新