Fe_3O_4@还原氧化石墨烯纳米复合材料及其对四环素类抗生素的吸附研究

金霉素、四环素和土霉素等是常用兽用抗生素,随着家畜排泄物堆肥的使用,3种抗生素进入到环境中成为新兴的污染物。本文采用一锅法,以葡萄糖为还原剂,制备了自组装的Fe_3O_4纳米颗粒与还原氧化石墨烯的纳米复合材料(Fe_3O_4@rGO),采用平衡吸附法研究了Fe_3O_4@rGO对3种抗生素的吸附性能和行为。表征结果显示,Fe_3O_4@rGO具有两种前驱体的特征,Fe_3O_4纳米颗粒均匀分散在rGO表面上。吸附结果表明,Fe_3O_4@rGO对3种抗生素的吸附速率很快,20min基本达到吸附平衡;当溶液pH值在4～8时,pH值对3种抗生素的吸附容量没有显著性的影响;Fe_3O_4@rGO对3种抗生素的吸附容量均大于单纯的Fe_3O_4和rGO;Fe_3O_4@rGO对金霉素(189.2mg/g)和四环素(199.7mg/g)有较高的吸附容量,而对土霉素(112.5mg/g)的吸附容量相对较低,这是由于土霉素与Fe_3O_4和rGO的结合力均相对较弱造成的;3种抗生素在Fe_3O_4@rGO上的吸附过程可用Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程来描述。