βcdatp的制备及其固相萃取四环素类抗生素的研究
由于四环素的滥用，导致对生态环境造成严重污染,治理已经刻不容缓。自始至终，吸附法是各国学者热衷的处理方法，四环素类物质疏水性高，并且有羰基等能与吸附剂反应的基团，有利于吸附的进行。本次研究以十二烷基三甲基溴化铵为偶联剂制备β-CD/ATP复合材料，该材料不仅成本低，而且环保。接着对其进行红外光谱和电镜表征，并从负载量、投加量、吸附时间、浓度和温度这5个因素对吸附过程进行考察。将数据变换为吸附量qt(mg/g)、平衡吸附量qe(mg/g)、溶液残余浓度Ct(mg/L)和Ce(mg/L)。然后以ln(qe-qt)对t作图和以t/qt对t作图，分别判断抗生素是否符合一级或是二级动力学方程。最后以1/qe对1/Ce作图和以lnqe对lnce作图，进而判断抗生素是否符合Langmuir吸附等温式或是Freundlich吸附等温式。关键词 β-CD/ATP，红外和能谱表征，影响因素，吸附模型
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 四环素去除技术研究进展 1
1.2.1 常规处理 1
1.2.2 膜处理法 1
1.2.3 化学氧化法 1
1.2.4 光催化 2
1.2.5 吸附去除法 2
1.3 研究意义 3
1.3.1 凹土 3
1.3.2 环糊精 3
1.3.3 环糊精的结构特点 3
2 实验方法 4
2.1 试剂和仪器 4
2.1.1 实验药品 4
2.1.2 实验仪器 4
2.2 凹土酸改 4
2.3复合材料的制备 5
2.3.1 βCD/ATP制备流程 5
2.3.2 βCD/ATP复合材料的制备 5
2.4 复合材料的表征 6
2.4.1 红外表征 6
2.4.2 场发射扫描电镜能谱(FESEMEDS) 6
2.5吸附性能的研究 6
2.5.1 标曲绘制 6
2.5.2 负载量对吸附的影响 7
2.5.3 吸附时间对吸附的影响 7
2.5.4 抗 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
生素浓度对吸附的影响 7
2.5.5 温度对吸附的影响 7
2.6 吸附模型和数据处理方法 8
2.6.1 吸附动力学模型及参数拟合 8
2.6.2 吸附等温式模型 9
3 结果分析 9
3.1红外图谱 9
3.2能谱 10
3.3 四环素类抗生素 11
3.4 负载量对吸附效果的影响 12
3.5 投加量对吸附效果的影响 13
3.6 吸附时间对吸附效果的影响 14
3.7 抗生素浓度对吸附的影响 14
3.8 温度对吸附的影响 16
3.9 吸附模型 17
3.9.1 动力学模型 17
3.9.2 等温吸附模型 19
结 论 21
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 研究背景
四环素类抗生素可以对抗病菌，并且可以使动物生长加快,因此在国内外被大量使用。抗生素的滥用已经对自然造成严重的危害，对抗生素的去除迫在眉睫。在此将从常规处理、膜处理、化学氧化和吸附等角度对四环素类抗生素的去除技术作分析。
1.2 四环素去除技术研究进展
1.2.1 常规处理
因为四环素不可能被生物全部吸收，导致它会跟着排泄物排出体外，然后流入污水管道，当一般城市污水处理厂污水处理工艺等级达到2级或者更高，那么一定程度上四环素类抗生素的浓度会降低。Prado[1]在运用MBR法去除水体中四环素类物质的试验中发现，假如污泥停留时间由原来的10 d变为3 d的话，那么去除率也会从85%变为78%，但要是污泥停留时间变为30d或者更久，那么去除率大于85%。在Batt[2]等人的研究中也证实了SRT对于去除四环素类物质的重要性，污泥停留时间越久，去除的效果就越好。假如水体中的四环素类物质浓度过高的话，能够先进行预处理，例如范永哲[3]等采用混凝加水解酸化法来进行预处理，去除效果还是比较好的。
1.2.2 膜处理法
膜处理法去除效果较好。Kosutic[4]在试验中利用4种滤膜和反渗透膜去除11 mg/L的抗生素溶液，结果表明4种膜对抗生素的去除率都接近100%，但膜易堵塞，招致成本很高，因此不适宜推行。
1.2.3 化学氧化法
因为四环素类抗生素通常易分解，所以能够利用它们的不稳定性进行化学氧化处理，该方法成本低，操作简易。Wang[5]在试验中发现ClO2可以有效降解四环素。LópezPe?alver[6]发现一点点的双氧水就能够提升四环素的降解率，并且如果使用真实水体作溶剂的话，还能加速降解速率。Wang [7]发现臭氧能够去除抗生素，不过前期 生物毒性高，要等一段时间让其慢慢降低。在四环素及金霉素被氧化锰氧化后，Chen[8]等对其氧化后的产物进行了研讨，以为氧化后的四环素和金霉素可能会异构或者羟基化，不仅不能抗菌作，同时，还危害环境。化学氧化法在解决高浓度抗生素溶液时，去除成果不错，但当浓度低时，则去除效果并不理想，并且成本偏高。
1.2.4 光催化
叶林静[9]运用水热法以Si(100)为基材，经过两步便合成了ZnO纳米材料，并应用多种表征方法对ZnO的构造、光学性质、外表和磁学性质进行表征。试验表明，以硝酸锌为锌盐，当KOH浓度达到1.6 M时得到了构造完整的ZnO纳米材料，单个的长和高都是201 nm，结构直径为100 nm。这种中空ZnO材料显示了一定的铁磁性，在5 k和301 k下，饱和磁化强度分别为2.39×102 emu/g和0.43×102 emu/g。光催化试验数据表明，ZnO吸附位点多，在暗反应中吸附的量很多。在UV辐射下，材料对于TC的降解效率最高，达到96.45%，DC次之，为84.84%，OTC最低为77.84%，且该反应符合一级反应动力学方程，反应速率常数为2.013×102 min1，1.272×102 min1和1.561×102 min1。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 四环素去除技术研究进展 1
1.2.1 常规处理 1
1.2.2 膜处理法 1
1.2.3 化学氧化法 1
1.2.4 光催化 2
1.2.5 吸附去除法 2
1.3 研究意义 3
1.3.1 凹土 3
1.3.2 环糊精 3
1.3.3 环糊精的结构特点 3
2 实验方法 4
2.1 试剂和仪器 4
2.1.1 实验药品 4
2.1.2 实验仪器 4
2.2 凹土酸改 4
2.3复合材料的制备 5
2.3.1 βCD/ATP制备流程 5
2.3.2 βCD/ATP复合材料的制备 5
2.4 复合材料的表征 6
2.4.1 红外表征 6
2.4.2 场发射扫描电镜能谱(FESEMEDS) 6
2.5吸附性能的研究 6
2.5.1 标曲绘制 6
2.5.2 负载量对吸附的影响 7
2.5.3 吸附时间对吸附的影响 7
2.5.4 抗 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
生素浓度对吸附的影响 7
2.5.5 温度对吸附的影响 7
2.6 吸附模型和数据处理方法 8
2.6.1 吸附动力学模型及参数拟合 8
2.6.2 吸附等温式模型 9
3 结果分析 9
3.1红外图谱 9
3.2能谱 10
3.3 四环素类抗生素 11
3.4 负载量对吸附效果的影响 12
3.5 投加量对吸附效果的影响 13
3.6 吸附时间对吸附效果的影响 14
3.7 抗生素浓度对吸附的影响 14
3.8 温度对吸附的影响 16
3.9 吸附模型 17
3.9.1 动力学模型 17
3.9.2 等温吸附模型 19
结 论 21
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 研究背景
四环素类抗生素可以对抗病菌，并且可以使动物生长加快,因此在国内外被大量使用。抗生素的滥用已经对自然造成严重的危害，对抗生素的去除迫在眉睫。在此将从常规处理、膜处理、化学氧化和吸附等角度对四环素类抗生素的去除技术作分析。
1.2 四环素去除技术研究进展
1.2.1 常规处理
因为四环素不可能被生物全部吸收，导致它会跟着排泄物排出体外，然后流入污水管道，当一般城市污水处理厂污水处理工艺等级达到2级或者更高，那么一定程度上四环素类抗生素的浓度会降低。Prado[1]在运用MBR法去除水体中四环素类物质的试验中发现，假如污泥停留时间由原来的10 d变为3 d的话，那么去除率也会从85%变为78%，但要是污泥停留时间变为30d或者更久，那么去除率大于85%。在Batt[2]等人的研究中也证实了SRT对于去除四环素类物质的重要性，污泥停留时间越久，去除的效果就越好。假如水体中的四环素类物质浓度过高的话，能够先进行预处理，例如范永哲[3]等采用混凝加水解酸化法来进行预处理，去除效果还是比较好的。
1.2.2 膜处理法
膜处理法去除效果较好。Kosutic[4]在试验中利用4种滤膜和反渗透膜去除11 mg/L的抗生素溶液，结果表明4种膜对抗生素的去除率都接近100%，但膜易堵塞，招致成本很高，因此不适宜推行。
1.2.3 化学氧化法
因为四环素类抗生素通常易分解，所以能够利用它们的不稳定性进行化学氧化处理，该方法成本低，操作简易。Wang[5]在试验中发现ClO2可以有效降解四环素。LópezPe?alver[6]发现一点点的双氧水就能够提升四环素的降解率，并且如果使用真实水体作溶剂的话，还能加速降解速率。Wang [7]发现臭氧能够去除抗生素，不过前期 生物毒性高，要等一段时间让其慢慢降低。在四环素及金霉素被氧化锰氧化后，Chen[8]等对其氧化后的产物进行了研讨，以为氧化后的四环素和金霉素可能会异构或者羟基化，不仅不能抗菌作，同时，还危害环境。化学氧化法在解决高浓度抗生素溶液时，去除成果不错，但当浓度低时，则去除效果并不理想，并且成本偏高。
1.2.4 光催化
叶林静[9]运用水热法以Si(100)为基材，经过两步便合成了ZnO纳米材料，并应用多种表征方法对ZnO的构造、光学性质、外表和磁学性质进行表征。试验表明，以硝酸锌为锌盐，当KOH浓度达到1.6 M时得到了构造完整的ZnO纳米材料，单个的长和高都是201 nm，结构直径为100 nm。这种中空ZnO材料显示了一定的铁磁性，在5 k和301 k下，饱和磁化强度分别为2.39×102 emu/g和0.43×102 emu/g。光催化试验数据表明，ZnO吸附位点多，在暗反应中吸附的量很多。在UV辐射下，材料对于TC的降解效率最高，达到96.45%，DC次之，为84.84%，OTC最低为77.84%，且该反应符合一级反应动力学方程，反应速率常数为2.013×102 min1，1.272×102 min1和1.561×102 min1。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/zyyhj/515.html
