科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
四环素(Tetracycline,TC)是最常见的广谱抗生素之一，滥用四环素对环境所造成的危害日渐引起人们重视.为高效去除水体中残留的四环素，本研究以葡萄糖为碳基原料，通过添加阴离子表面活性剂和硫脲，采用水热反应和KOH高温活化法制备了氮硫共掺杂活化碳球(NSC).随后进行批量吸附试验，并利用等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkim、D-R模型)和吸附动力学模型(准一级动力学、准二级动力学、Elovich模型、颗粒内扩散模型)探究了NSC对TC的吸附特性.同时，通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Brunauer-EmmettTeller(BET)比表面积及孔径分析、傅立叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等技术表征了NSC吸附TC前后结构形貌及性质的变化，结合吸附模型的拟合结果阐述了NSC对TC的吸附机理，并利用生命周期评价法估算了其制备成本.结果表明：(1)NSC的BET比表面积高达1688.14 m2·g-1，含丰富的微孔结构、官能团和N、S掺杂的极性表面.(2)NSC对TC的等温吸附最佳拟合模型是Langmuir模型，其理论最大吸附量为492.94 m2·g-1；吸附动力学最佳拟合模型是准二级动力学模型，表明该过程为物理化学作用的单层吸附.NSC对TC的最大实际吸附量为559.78 mg·g-1，能在第15 h达到吸附平衡.(3)吸附机理包括：氢键作用、π-π作用、静电作用、颗粒内扩散、液膜扩散等.(4)NSC对TC的吸附效果普遍高于多种碳材料及其改性材料吸附剂，制备NSC的成本约为59.14元·kg-1，较廉价、具有推广价值.本研究为含四环素废水的治理提供了材料和技术方面的科学依据.
- 单位
