碳质材料对饮用水处理中抗生素吸附的研究回顾

碳质材料是一种吸附抗生素污染物的重要材料,在饮用水源净化领域中的应用十分广泛。综述了活性炭、碳纳米管、石墨烯和生物质炭等碳质材料吸附饮用水源中抗生素的研究进展,比较了其吸附特点,对碳质材料吸附抗生素的影响因素(pH、温度、离子强度等)、吸附等温线及动力学三个方面也进行了详细阐述。在此基础上,分析了当前碳质材料吸附抗生素研究工作中存在的问题,对今后碳质材料吸附抗生素研究作了展望。     

从废水中吸附去除抗生素的进展研究

综述了几种不同的吸附剂从废水中去除抗生素的特定技术。吸附法被认为是从水中去除抗生素的一种有效技术,讨论了使用活性炭(AC)、碳纳米管(CNT)、粘土矿物(膨润土)、离子交换树脂和生物炭(BC),以进行抗生素去除。相对于其他几种材料,BC具有许多优势,包括材料易得、成本低廉以及对环境友好,这表明使用BC作为吸附剂能够带来最有效的水中抗生素吸附效果。     

碳材料吸附去除水中抗生素的研究进展

综述了碳材料用于吸附去除水中抗生素的研究进展。简要介绍了碳材料对水中抗生素的吸附机理,主要是物理吸附、化学吸附以及静电相互作用。重点介绍了传统型碳材料、新型碳材料、纳米碳材料以及复合材料在抗生素吸附去除中的应用现状,并且比较了以上4种碳材料对水中抗生素的吸附特点,总结目前碳材料对抗生素的吸附缺陷。最后展望未来碳材料吸附去除水中抗生素的研究方向,提出未来需要关注复合材料和复合工艺对抗生素的吸附去除,充分利用组合技术的优势。     

吸附法脱除废水中四环素的研究进展

四环素(TC)是目前生产和使用量比较大的一种广谱抗生素,其化学性质较稳定且难以代谢而容易富集于土壤和水体中。抗生素的滥用不仅使细菌耐药性增加,而且会产生抗性基因并诱导产生超级细菌,因此对含TC废水的无害化处理刻不容缓。吸附法具有易操作、去除率高、经济、环保等优点,被广泛认为是一种高效去除抗生素方法。吸附法去除废水中四环素所用的吸附材料类型不同、种类繁多,本工作总结了炭质材料、金属有机框架材料和矿物材料这三类常用吸附剂,列举了上述材料对TC的吸附容量,分析了pH值、温度、离子强度和其他因素对TC吸附过程的影响。在此基础上,分析这三类材料吸附TC时不同吸附动力学和热力学模型的拟合情况,发现大多数材料的吸附动力学采用准二级动力学模型而吸附热力学采用Freundlich热力学模型能更好地描述其吸附过程。阐述了去除TC过程中所涉及的机理。对这三类材料吸附TC研究中存在的优势与不足进行比较,展望了今后的研究重点,为加快制备更经济、高效、可再生的TC吸附材料提供参考。     

不同方法去除水中磺胺类抗生素的进展研究

目前磺胺类抗生素的滥用造成了对环境污染和对人体健康的危害。介绍了环境中磺胺嘧啶类抗生素的来源,探讨了水中磺胺类抗生素去除方法。其中吸附法被认为是去除抗生素废水的一种有效方法,生物炭是一种高效廉价的吸附材料。最后,总结了生物炭的改性方法。     

坡缕石/羧甲基纤维素钠接枝甲基丙烯酸β-羟乙酯复合材料对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的选择性吸附

以坡缕石(PGS)、羧甲基纤维素钠(CMC)、甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为原料,利用“一锅法”制备了坡缕石/羧甲基纤维素钠接枝甲基丙烯酸β-羟乙酯(PGS/CMC-g-HEMA)复合材料.通过红外(FTIR)、热重(TG)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的结构、外貌进行表征.考察了溶液pH值、初始浓度对该材料在吸附Pb(Ⅱ)、Cu(H)混合溶液中两种金属离子吸附量的影响,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析.实验结果表明,复合材料易吸附Pb(Ⅱ),在293 K、pH =5.0、初始浓度50 mg/L的混合溶液中,Pb(Ⅱ)的最大吸附量为32.4 mg/g;Pb(Ⅱ)的吸附动力学遵循准二级动力学模型,PGS/CMC-g-HEMA对Pb(Ⅱ)的吸附-解吸循环实验表明该材料具有较好的再生能力.     

氧化石墨烯对抗生素-重金属污染吸附效应及机理的研究

氧化石墨烯材料具有吸附能力强、耐酸碱等优点,能高效去除水体中各类污染,但针对抗生素-重金属污染类型报道较少。采用了一种改良Hummers法制备GO,采用SEM、TEM、FTIR、XRD和BET等方法进行表征,结果表明制备的GO比表面积较大,表面富含各类含氧官能团。研究了GO对水体复合污染的去除效果,结果表明去除效果较好,单独吸附时,对盐酸四环素的吸附显著强于Cr(VI)。共吸附时,两者之间存在相互抑制效应,且TC对Cr(VI)的吸附抑制要强于Cr(VI)对TC的吸附抑制,分析了其吸附机理,GO对TC吸附的主要作用π-π共轭作用,而GO对Cr(VI)吸附机理主要是络合吸附,且GO对TC的共轭吸附作用强于对Cr(VI)的络合吸附。     

NiSiO@NiAlFe对不同抗生素的吸附特性研究

采用水热法制备了负载Ni Al Fe层状双氢氧化物(LDHs)的硅酸镍空心球(Ni SiO@NiAlFe),用于去除水中不同类型的抗生素。研究结果表明,pH为4～8时,Ni SiO@NiAlFe对四环素(TC)和环丙沙星(CIP)的吸附效果较好,吸附过程更符合Freundlich模型。15℃下,NiSiO@NiAlFe对TC和CIP的最大吸附容量分别为35.7、35.3 mg/g。吸附热力学表明该吸附过程是自发吸热过程。NiSiO@NiAlFe对TC和CIP的吸附机理为静电引力和络合作用。该材料对水中抗生素的去除有较大潜力。     

氨基壳聚糖吸附材料对重金属和抗生素吸附性能研究

以壳聚糖为基体,制备氨基壳聚糖吸附材料(CN)。通过SEM、EA、FTIR、XPS等对其结构进行表征,研究了CN对单一重金属、抗生素及重金属-复合污染物的吸附性能。结果表明,在pH=5时,相较于Zn(II)、Cd(II),CN对Cu(II)的吸附量最高,可达0.84 mmol/g;相较于CIP、TC,CN对SMZ的吸附量最高,可达0.404 mmol/g。对于重金属-抗生素复合污染物,同时存在两种相互作用,低浓度时,桥联作用占主导;高浓度时,竞争作用占主导。     

碳纳米管技术在去除饮用水中污染物的应用

作为一种新型的碳材料,碳纳米管( CNTs)在水处理中可能存在良好的应用前景.由于其特殊的结构和性质,CNTs具有优异的吸附性能.就CNTs对水中有机物、藻毒素和细菌多种污染物的吸附性能及吸附机制研究进展进行了讨论.