海藻酸钠基材料的制备及对抗生素吸附性能研究
氟喹诺酮类抗生素(FQs)是一种疗效显著的广谱抗生素，广泛用于临床、养殖业和畜牧业，由于其化学性质稳定，在人体和动物体代谢率较低，多数以活性形式进入环境且难以自然降解，长期低浓度抗生素将诱导各类微生物产生抗药性，对人体健康和农业生产构成巨大风险，因此开发绿色高效的吸附剂具有十分重要的意义。FQs可与多价金属阳离子形成稳定的螯合物，基于该螯合作用制备的新型吸附剂不仅能有效去除FQs，还具有对目标污染物选择性识别和吸附的特性，并且目前鲜有类似的文献报道。 本论文利用海藻酸钠(SA)制备了SA吸附膜和凝胶球，利用其生物易降解和可与多价金属阳离子进行离子交联的特性，以SA吸附膜和凝胶球表面的金属阳离子作为FQs的吸附位点发挥吸附作用，与其他处理技术结合可彻底矿化降解FQs污染物，当材料丧失吸附能力后，可被绿色低耗降解，不产生二次污染。首先利用相转化法制备了SA-Ca和SA-Al/Ca膜，分别以CaCl2和AlCl3/CaCl2溶液为交联剂，实验表明交联剂中Al3+的引入可在SA-Al/Ca膜表面产生大量的特异性吸附位点，极大提高SA-Al/Ca膜吸附量。SA-Al/Ca膜对CIP和S-OFX污染物的吸附过程分别符合Tempkin模型(R2=0.9455)和D-R模型(R2=0.9822)，SA-Al/Ca膜对S-OFX的最大吸附量为836.31mg·g-1，当溶液浓度为100mg·L-1时，约120min可达到吸附平衡;SA-Al/Ca膜对吸附温度、溶液酸碱环境和离子强度均有较高的耐受能力，同时对FQs有更高的选择性。 为了提高SA吸附材料的可重复利用性、简化制备环节，利用液滴法制备了SA-Al/Ca凝胶球和GA(SA-Al/Ca)凝胶球，研究了其对S-OFX的吸附性能。结果表明，经戊二醛(GA)共价交联后的GA(SA-Al/Ca)凝胶球在保持较高吸附能力的同时具有良好的重复利用能力，当S-OFX初始浓度为100mg·L-1时，其吸附量为145.70mg·g-1，对于S-OFX的去除率最高可达88.45％，同时对吸附温度、溶液酸碱环境和离子强度均有较高的耐受能力，而且对于100mg·L-1和30mg·L-1S-OFX可在10min左右快速达到平衡。
海藻酸钠基材料;制备工艺;抗生素;吸附性能
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
任钟旗
2017
中文
TQ424
94
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）