煤矸石及其改性產(chǎn)品對抗生素吸附特性的研究.pdf

1、近年來，隨著人們對抗生素污染的重視，對水體中抗生素的有效去除成為研究熱點(diǎn)。吸附法以其操作簡便等特點(diǎn)成為普遍使用的一種去除方法。煤矸石因其自身特點(diǎn)可以作為吸附劑，相關(guān)研究也已經(jīng)被報道，但其對不同抗生素吸附行為的差異卻鮮有報道。本文選取3類共8種抗生素作為對象進(jìn)行吸附研究，考察了8種抗生素在吸附劑上的吸附等溫線、吸附動力學(xué)、吸附熱力學(xué)以及溶液pH和離子強(qiáng)度等因素對吸附的影響，加以紅外光譜表征探討了抗生素在吸附劑上的吸附機(jī)理。
　　研究

2、結(jié)果表明：大同煤矸石（180-220目）能夠吸附環(huán)丙沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、四環(huán)素和土霉素(抗生素初始濃度為20 mg/L在30℃時的吸附量分別為2.30 mg/g、1.18 mg/g、1.43 mg/g、1.44 mg/g、0.96 mg/g)，但對磺胺類抗生素沒有明顯的吸附行為。吸附等溫線符合Freundlich吸附等溫模型，吸附動力學(xué)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。大同煤矸石吸附喹諾酮類和四環(huán)素類抗生素后的紅外譜圖譜表明，抗生素在吸附過程

3、中能與煤矸石發(fā)生靜電吸引作用，并且能夠形成氫鍵。對大同煤矸石進(jìn)行熱再生(500℃煅燒1 h)，發(fā)現(xiàn)循環(huán)吸附3次后，其對環(huán)丙沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、四環(huán)素和土霉素的吸附量分別降低了14.7％、24.6%、24.5%、30.6%、30.2%。西山矸石對8種藥物的吸附性能優(yōu)于大同矸石。
　　為尋求可以有效吸附磺胺類抗生素的煤產(chǎn)品作為吸附劑，結(jié)合以前的研究經(jīng)驗(yàn)，對大同原煤在含氧和水氣氛下進(jìn)行熱加工，所得的半焦對初始濃度為20 mg/L磺

4、胺、磺胺嘧啶和磺胺甲惡唑在30℃時的吸附量分別為2.75 mg/g，1.41 mg/g、1.14 mg/g。以相同工藝對西山煤矸石進(jìn)行加工，得到的改性西山煤矸石對初始濃度為20 mg/L氧氟沙星、四環(huán)素和磺胺在30℃時的吸附量分別為8.69 mg/g，8.01 mg/g、1.96 mg/g，吸附性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于原煤矸石。上述兩種吸附劑的吸附等溫線都符合 Freundlich吸附等溫模型，吸附動力學(xué)符合準(zhǔn)二級吸附動力學(xué)。吸附熱力學(xué)研究表明活性