XAD-4树脂对四环素、磺胺甲恶唑和阿莫西林的吸附性能研究

发布时间：2020-06-21 12:40

【摘要】：在我国,抗生素滥用情况严重,由此带来的生态环境风险日益突出。本论文针对四环素(TCN)、磺胺甲恶唑(SMX)和阿莫西林(AMX)这三类典型抗生素,选用XAD-4树脂对其进行吸附行为与机理的研究,为治理抗生素废水提供理论支撑。主要研究内容如下:通过静态动力学实验研究,TCN、SMX和AMX三类抗生素吸附动力学拟合结果都符合准二级动力学(R~20.99),其中抗生素溶液初始浓度越高,初始吸附速率越快。在25℃下,用Langmuir模型拟合四环素、磺胺甲恶唑和阿莫西林在XAD-4树脂上的吸附等温线实验数据,发现XAD-4树脂对三种抗生素的吸附等温线均模拟的挺好(R~20.99),表明XAD-4树脂对TCN、SMX和AMX的吸附主要是单分子层吸附。XAD-4树脂对TCN、SMX和AMX的最大吸附容量分别为133.071,142.414,96.129 mg/g。相比于活性炭,XAD-4树脂对SMX和AMX具有更高的吸附量。另外,通过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TCN、SMX和AMX抗生素溶液pH值并进行比较发现,当溶液中含有多种形态的抗生素分子时,中性分子所占的比例越高,树脂的吸附强度也越高,说明抗生素与树脂骨架之间的分子作用力(π-π-EDA作用力和疏水效应)对吸附的贡献大于结构官能团相互作用的贡献;(2)盐度的影响:调节这两种抗生素溶液中钠离子的含量,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对吸附过程有加强作用;(3)腐殖酸的影响:XAD-4树脂在腐殖酸存在时,对TCN、SMX、AMX的吸附量有一定的增加,并且随着腐殖酸浓度的增加三种抗生素的吸附量会随之增高,当腐殖酸的浓度达到100mg/L时,XAD-4树脂对四环素的吸附量不再有明显的变化,表明XAD-4树脂具有一定的抗污染能力;(4)再生性:本实验将使用过XAD-4树脂用卤水浸泡,反复使用7次,其对TCN、SMX、AMX的吸附量几乎没变化,说明XAD-4树脂对抗生素的吸附有较好的再生性能。因此,考虑到XAD-4树脂吸附量大,吸附速率高,再生效果好这些特点,在去除水体抗生素的过程中,将会是一个很有前途的吸附材料。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703
【图文】：

图 1.1 环境中抗生素的源头及其在环境中存在的传播路径.1 Source of antibiotics in the environment and its possible tran抗生素的分类境中常被检出的抗生素主要有三大类：素类抗生素（TCs）包括四环素(TCN)、土霉素（OTC）、物甲烯盐酸地霉素、二甲胺基四环素、强力霉素等，很广，并四苯是其基本骨架，可用来治疗由细菌、立引起的多种疾病。用量最多、最普遍的一类抗生素是四环素类抗生素（占有很大比例。这类抗生素有好的水溶性，稳定的化而且经济实惠，因此普遍应用于畜牧业和水产养殖业动物感染、预防疾病、作为饲料添加剂，促进动物又

图 1.2 固、液样品中 PPCPs 的检测程序etection process for the analysis of PPCPs in aqueous and soli性有机溶剂提取固体基质中待测物，常用提取途径有萃取：固体样品的萃取常用此方法。在固/液萃取系统溶剂中，在超声条件下进行萃取。此技术中气泡破裂中产生了大于 5×106Pa 的瞬时空气脉冲，温度升至物或土壤颗粒的结构，使得附着在其中的待测物分子效率。在分析河流沉积物或污泥中的药物时，常用到取：该法常用作替代最初的索氏萃取。样品被放在不和物质传输，此方法需在高于 2×106Pa 和高于 200容器内压力高，溶剂以液态形式呈现，导致目标物的中、酸性溶剂常用该方法萃取。加压液相萃取的其他较短的萃取时间、全程自动化操作。分析土壤、污泥

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本文编号：2724078