發(fā)布時(shí)間：2018-04-09 17:16

  本文選題：黑炭　切入點(diǎn)：針鐵礦　出處：《安徽理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：抗生素大量且廣泛的應(yīng)用于人畜疾病的預(yù)防治療及動(dòng)物飼料添加劑等領(lǐng)域,且其進(jìn)入生物體后很難被完全吸收和消化,大部分的抗生素會(huì)以母體或其代謝物的形式通過尿液或糞便排出體外進(jìn)入到環(huán)境中,因此給人類健康和生態(tài)環(huán)境造成危害。國內(nèi)外研究者們對(duì)抗生素類污染物的環(huán)境行為開展了大量的研究,但是對(duì)抗生素在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制的認(rèn)識(shí)仍不夠全面,對(duì)于抗生素在多介質(zhì)多界面上的吸附機(jī)理認(rèn)識(shí)不足。因此本文以泰樂菌素(TYL)為研究對(duì)象,分別考察了黑炭對(duì)抗生素的吸附特性和機(jī)制以及環(huán)境中普遍存在的礦物和腐植酸與黑炭的界面作用對(duì)TYL遷移的影響,論文主要取得了以下幾個(gè)成果：1.主要研究了TYL在三種不同來源的納米黑炭上的吸附特性。研究發(fā)現(xiàn)：TYL在稻桿黑炭(RC)、燃油發(fā)動(dòng)機(jī)飛灰(MC)和鍋爐煤灰(SC)上的吸附分別于24h、24 h和12 h達(dá)到吸附平衡,二級(jí)動(dòng)力學(xué)和顆粒擴(kuò)散模型可以較好的擬合黑炭吸附TYL的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。用Slips模型擬合黑炭吸附TYL的等溫線數(shù)據(jù)結(jié)果非常好,按吸附能力排序?yàn)镽CMC SC。增大吸附溶液的pH值和離子強(qiáng)度都會(huì)降低納米黑炭的吸附能力。TYL在納米黑炭上吸附主要是疏水性分配作用、π-π EDA共用電子對(duì)作用、氫鍵作用和離子交換等作用共同作用。2.黑炭-針鐵礦(BC-FeOOH)和黑炭-蒙脫石(BC-MT)界面作用對(duì)其吸附TYL的影響：通過各種表征(SEM、XRD、FTIR)研究了負(fù)載礦物前后的黑炭,研究發(fā)現(xiàn)黑炭與礦物的結(jié)合方式主要為化學(xué)方式。TYL在BC-FeOOH和BC-MT上的吸附分別于12h和24 h達(dá)到完全吸附平衡。改性后BC-FeOOH對(duì)TYL的最大吸附量達(dá)到了70625 mg/kg,是改性前針鐵礦的9倍。BC-MT對(duì)TYL的累計(jì)吸附量可達(dá)到123221 mg/kg,是黑炭的1.5倍,是蒙脫石的3倍。TYL在BC. FeOOH、 FeOOH-BC、MT和MT-BC上的吸附數(shù)據(jù)用拉格朗日二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的擬合效果較好,擬合的相關(guān)性系數(shù)(R2)達(dá)到0.997。BC-FeOOH吸附TYL的能力隨著pH值的增加不斷增強(qiáng),BC-MT的吸附規(guī)律與之相反,并且兩者的吸附能力會(huì)隨著離子強(qiáng)度的增強(qiáng)而減弱。3.黑炭-腐殖酸界面作用對(duì)其吸附TYL的影響：通過各種表征手段(例如BET. SEM、 XRD、FTIR)研究了負(fù)載腐殖酸前后的黑炭,并且研究了兩種黑炭RC和SC負(fù)載腐殖酸后(RC-HA、SC-HA)對(duì)TYL的吸附特性。TYL在RC-HA和SC-HA上吸附均于24h達(dá)到完全吸附平衡。改性后RC-HA對(duì)TYL的最大吸附量達(dá)到了107125 mg/kg,相比RC增長了32%,SC-HA對(duì)TYL的累計(jì)吸附量可達(dá)到30985mg/kg,相比SC增加了72%,按吸附能力排序?yàn)镽C-HA RC SC-HA SC. TYL在RC-HA和SC-HA上吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)用二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合效果較好,這是化學(xué)作用作用的結(jié)果。等溫線數(shù)據(jù)用Henry和Freundlich等溫模型擬合較好,說明分配機(jī)制存在于吸附過程中。RC-HA和SC-HA吸附TYL的能力隨著pH值和離子強(qiáng)度的增加而減小。
[Abstract]:Antibiotics are widely used in the prevention and treatment of human and animal diseases, animal feed additives and other fields, and it is difficult to be completely absorbed and digested after entering the organism.Most antibiotics are excreted into the environment by urine or faeces in the form of mother or its metabolites, thus causing harm to human health and ecological environment.Researchers at home and abroad have carried out a lot of research on the environmental behavior of antibiotic pollutants, but the mechanism of antibiotic migration and transformation in the environment is still not fully understood, and the mechanism of antibiotic adsorption on multi-medium and multi-interface is not fully understood.Therefore, the adsorption characteristics and mechanism of antibiotics on black charcoal and the effect of interfacial interaction between humic acid and black carbon on TYL migration were investigated.The thesis has made the following achievements: 1. 1.The adsorption properties of TYL on three different sources of black carbon nanoparticles were studied.It is found that the adsorption equilibrium of TYL on RCU (fuel engine fly ash) and boiler coal ash (SCC) reaches the equilibrium at 24 h and 12 h, respectively. The kinetic data of TYL adsorption on black carbon can be fitted well by the second-order kinetics and particle diffusion model.Slips model was used to fit the isotherm data of TYL adsorbed by black carbon, and the order of adsorption ability was RCMC SC.Increasing the pH value and ionic strength of the adsorbed solution can decrease the adsorption ability of nano-black carbon. The adsorption of TYL on the black carbon is mainly hydrophobic distribution, and 蟺-蟺 EDA shared electron pair, hydrogen bond and ion exchange.The effect of BC-FeOOHand BC-MTC on the adsorption of TYL was studied by using various characterizations of BC-FeOOH) and BC-MTC before and after loading minerals.It was found that the binding mode of black carbon to minerals was chemically. The adsorption of TYL on BC-FeOOH and BC-MT reached a complete adsorption equilibrium at 12 h and 24 h, respectively.The adsorption data on FeOOH, FeOOH-BCnmt and MT-BC were fitted well with Lagrangian second-order kinetic model. The fitted correlation coefficient was R2). The ability of 0.997.BC-FeOOH to adsorb TYL was enhanced with the increase of pH value. The adsorption law of BC-MT was opposite.And the adsorption capacity of the two will weaken with the increase of ionic strength.The effect of the interaction between black carbon and humic acid on the adsorption of TYL: by various means of characterization (such as BETs).The maximum adsorption capacity of modified RC-HA to TYL was 107125 mg / kg, compared with RC, the cumulative adsorption capacity of SC-HA on TYL was 30985 mg / kg, and that of SC was 72% higher than that of SC. The order of adsorption ability was RC-HA RC SC-HA SCS.The kinetic data of TYL adsorption on RC-HA and SC-HA were fitted well by the second-order kinetic equation, which was the result of chemical action.The isotherm data were fitted well by Henry and Freundlich isothermal models, which indicated that the distribution mechanism existed in the adsorption process. RC-HA and SC-HA decreased the adsorption ability of TYL with the increase of pH value and ionic strength.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O647.3;X703

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