改性植物生物炭去除水中四环素类抗生素的研究进展

四环素类抗生素滥用和缺乏有效去除技术导致广泛残留并诱导产生耐药细菌,已成为世界环境问题之一.植物生物炭具有来源广、成本低、易制备、资源有效利用和环境友好等优点,在环境修复领域,特别是抗生素污染物去除方面备受关注.本文综述了改性植物生物炭对四环素类抗生素的去除效果,讨论环境因素对改性生物炭性能的影响并深入探讨去除机制,分...     

化学修饰超高交联吸附树脂对水中四环素的吸附研究

本文采用偏苯三酸酐修饰的超高交联吸附树脂(TMAMR)和羟丙基纤维素修饰的超高交联吸附树脂(HPCMR)作为吸附剂,以NDA150树脂作对照,研究了3种树脂对水中四环素的吸附性能和吸附机理,同时考察了p H值和Na+浓度对TMAMR和HPCMR树脂吸附四环素的影响。结果表明,TMAMR和HPCMR树脂的比表面积较高,树脂表面修饰了大量的羟基,对四环素均具有较好的吸附性能。3种树脂对四环素的吸附量均随着温度的升高而增大,吸附过程中同时存在较强的物理吸附和化学吸附作用。Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能够较好地拟合吸附等温线,吸附机理较复杂。吸附热力学结果表明,四环素在3种树脂上的吸附为自发的吸热过程,且吸附过程的熵增加。p H值对TMAMR和HPCMR树脂吸附四环素有较大的影响,在中性条件下,树脂对四环素的吸附量最大,在强酸和强碱条件下树脂的吸附量均较低。吸附液中加入无机盐后,发生盐析作用,导致TMAMR和HPCMR树脂对四环素的吸附量增大。     

四环素在CuY分子筛上的吸附行为研究

采用离子交换法制备了不同交换量的CuY分子筛吸附剂。分别使用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对其进行表征,并研究了其对四环素的吸附性能。XRD结果表明,交换上的Cu2+不影响Y分子筛的晶型和骨架结构。四环素在CuY分子筛上吸附动力学符合伪二级动力学模型。吸附实验结果表明:四环素在CuY分子筛的吸附明显强于Y分子筛,并且其吸附量随着Cu2+交换量增加以及温度的升高而增大;溶液的pH值对CuY分子筛吸附四环素的影响较大,其吸附大小顺序为中性>碱性>酸性。     

牛磺酸改性埃洛石纳米管的制备及其对四环素的吸附性能

四环素在环境中难于降解,容易残留在环境中,影响生态系统和人体健康。埃洛石纳米管是一种天然硅酸盐矿物,具有均匀的纳米中空管状结构。本文通过化学键合以牛磺酸对埃洛石纳米管表面进行修饰得到改性的埃洛石纳米管(HNTs-Tau),显著提高其对四环素的吸附能力。系统研究pH、吸附时间、吸附温度及离子强度对吸附性能的影响。结果表明,HNTs-Tau在pH=6的弱酸性溶液下吸附效果最佳。振荡时间为2 min时,去除率可达到90%以上。在25℃下采用10 mg HNTs-Tau对800μg/mL的四环素溶液的吸附容量可以达到512.5 mg/g。采用4种动力学模型拟合,HNTs-Tau对四环素的吸附行为更加符合准二级动力学模型。采用2种热力学模型拟合,HNTs-Tau对四环素的吸附行为更加符合Freundlich模型,对四环素的最大吸附容量可以达到714.3 mg/g。     

电场纺丝法制备药物缓释乙基纤维素纤维的研究

通过把四环素均匀分散在乙基纤维素溶液里,利用电场纺丝法制备了含有四环素的乙基纤维素超细纤维,并运用紫外-可见光分光度计测定了含四环素的乙基纤维素纤维在水中的释放曲线.发现用电场纺丝法制备的含四环素的纤维有良好的药物缓释作用,可以有效避免血液中药物浓度的“峰谷”现象的出现.纤维的直径以及药物在纤维中的浓度都会对四环素的释放效果产生影响,平均直径大的纤维的四环素的释放曲线增长的更为平稳,四环素含量高的纤维的释放曲线浓度高.     

共热解法制备葵花籽壳活性炭及对四环素的吸附性能

采用热解法,以磷酸为活化剂,以葵花籽壳为碳源,制备了葵花籽壳活性炭,利用扫描电镜表征了其表面形貌,采用平衡吸附法研究了葵花籽壳活性炭对溶液中四环素的吸附性能和对养殖废水中四环素的去除能力。结果表明,在20°C时,葵花籽壳活性炭对四环素的最大吸附量为244.1 mg·g~(-1);吸附平衡时间为30 min;当pH值处于4-8时,pH值对葵花籽壳活性炭吸附四环素的容量没有显著性影响;葵花籽壳活性炭吸附四环素的容量随着温度的升高而增大,表明四环素吸附是一个吸热过程;利用葵花籽壳活性炭去除含有四环素的养殖废水时,四环素的去除率达到96.2%。等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型;四环素的吸附动力学数据均符合准二级反应动力学模型。     

石墨烯基吸附剂的设计及其对水中抗生素的去除

抗生素的大量使用,所带来的环境污染问题受到广泛关注。吸附法因去除效率高、普遍适用性强,呈现出广阔的应用前景,开发新型吸附剂是高效能吸附处理的关键。近年来石墨烯优良的物理和化学性质以及吸附性能,使其成为重要的抗生素吸附剂。由于石墨烯自身的局限性以及对石墨烯吸附剂处理效能和稳定性的要求,基于石墨烯设计开发了多种石墨烯基吸附材料。而目前基于水体中抗生素的石墨烯基复合材料的设计、合成及其吸附作用机制缺乏相关的系统性综述。本文综述了目前水体中抗生素的危害,针对石墨烯基复合吸附材料中,广泛关注的磁性石墨烯吸附剂、聚合物/石墨烯吸附剂、三维石墨烯凝胶和石墨烯/生物炭吸附剂的设计和制备方法进行了总结和概述,并阐述了石墨烯基吸附材料对水体中抗生素的主要吸附作用机制。最后,本文对石墨烯基吸附材料去除水体中抗生素未来的发展方向进行了展望。     

HPLC-ESIMS/MS对动物组织中痕量四环素类抗生素的同时测定

四环素类抗生素属于广谱抗菌药物,广泛应用于食用动物的疾病预防和治疗.由于食品中痕量残留的四环素类抗生素可使人体正常的肠道菌群平衡遭到破坏,造成二重感染,导致中毒性胃肠炎,并对肝脏有一定的损害,甚至有致癌作用[1],因此严格监控食品中四环素类抗生素的残留量十分重要.     

无机配体和溶液pH对四环素在石英砂介质上沉积行为的影响

目前为止，关于典型无机配体和溶液pH对四环素(tetracycline, TC)在石英砂介质上沉积的影响规律仍然知之甚少。在本研究中，通过吸附动力学和吸附等温线探究了三种典型的无机配体(即磷酸盐、硅酸盐和碘酸盐)对四环素在石英砂上吸附的影响机制。总体来讲，在pH 5.0～9.0范围内，所有的配体都能抑制四环素在石英砂介质上的沉积，这是由于配体能够增强砂粒和四环素阴离子(即TC^-和TC^2-)之间的静电斥力，以及配体和四环素分子对沉积位点的竞争。此外，配体对四环素的沉积抑制作用与配体类型密切相关，并遵循磷酸盐>硅酸盐>碘酸盐的规律。这一现象归因于具有不同分子大小的无机配体会影响四环素与砂粒的结合能力。有趣的是，由于pH引起了不同程度的沉积位点竞争效应，不同的无机配体对四环素沉积的抑制程度受到背景溶液pH的控制。总之，我们的研究结果清楚地表明环境中广泛存在的无机配体能够显著地影响四环素的沉积行为。     

草酸改性空气凤梨生物炭吸附甲醛的机理研究

探究草酸改性园林废弃物类生物炭对溶液中甲醛的吸附效率和固定的机理,为园林废弃物类生物炭在甲醛污染控制方面的应用提供科学依据。利用马弗炉在低氧条件下将空气凤梨原材料和草酸改性后的原材料制备成生物炭。然后利用实验室模拟法,研究不同反应时间、甲醛浓度、pH对生物炭吸附效果的影响,并分析草酸改性如何提高园林废弃物类生物炭对甲醛的吸附性能。(1)生物炭对乙酰丙酮和酚试剂两种甲醛检测方法的精度有影响,对乙酰丙酮检测法的影响较小;(2)相比于未改性生物炭,草酸改性通过酸化分解杂质能够使改性生物炭比表面积提高约17倍,孔隙体积增加195.9%;(3)草酸改性后生物炭对甲醛的吸附量为11.6 mg g^-1,比未改性生物炭提高了12.95%,并且在60 min时趋于吸附平衡的状态;(4)Boehm滴定法表明草酸改性能够显著提高制备后生物炭上的官能团(羧基51.8%,羰基13.7%和内酯基35.9%),但酚羟基(4.5%)含量增加不明显,而相关性分析证实比表面积、羧基和内酯基官能团的增加是提高生物炭吸附甲醛的主要因素。实验证明,空气凤梨制备成生物炭用于溶液中甲醛的吸附是可行的,并且草酸改性能够进一步通过官能团提高其吸附能力,这为园林废物资源化利用提供了新的思路。