改性生物炭对水体中抗生素的去除研究进展
随着社会经济的不断发展,抗生素造成的水体环境污染问题已不容忽视.利用生物炭去除水体中的抗生素是解决这一问题的有效手段之一.然而,原始生物炭对水体中抗生素等有机污染物的去除存在一定局限性,因此对生物炭进行改性以提升其吸附能力尤为必要.生物炭的吸附性能受生物质类型、碳化条件和改性方法等因素影响较大,导致目前虽然开展了许多相关研究,但结论不一,尤其是在不
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- 湖南大学
随着现代化农业、养殖业以及农副产品加工业的快速发展,农业固体废物的产量不断增加,资源化利用潜力大。生物质炭化技术是将生物质原料在加热条件受热分解转化形成生物炭的过程。炭化形成的生物炭在环境修复等领域具有广阔的应用前景。本文旨在探讨农业固体废物制备形成的生物炭在污水处理中的应用前景,以推动农业固体废物的资源化利用及其在环境修复领域的积极发展。本文选取了猪粪(动物粪便)、玉米秸秆(农作物秸秆)和竹屑(农产品初加工固体废物)三种农业固体废物为原料,在无氧或缺氧环境下制备生物炭,初步探讨和比较了三种农业固体废物生物炭对重金属的去除效果。在此基础上,为了快速有效地去除水体中的重金属,探讨了改性猪粪生物炭对水体中重金属的吸附行为。实际水体中,共存的有机物会影响重金属的去除效果。为了探讨生物炭材料在实际水体中对重金属去除的应用前景,研究了蒸汽活化改性竹屑生物炭对水体中重金属-抗生素的去除效果。农业固体废物生物炭及其改性材料作为一种吸附剂,可有...
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- 兰州大学
抗生素能够有效抑制致病细菌的生长与繁殖,被广泛应用于治疗与预防人类和动物疾病。然而近年来由于抗生素的滥用使得地表水、地下水和沉积物中频繁地被检出,同时全球各地也已不断发现许多耐药性基因,严重威胁人类健康和生态系统安全。此类新型污染物对环境造成的影响已经被诸多学者所关注并开始尝试探寻自然水体中残留抗生素去除的新技术。本论文采用生物炭作为吸附剂和光催化材料的载体,研究其对水体中典型抗生素的吸附、光催化降解去除情况,结合材料常规表征手段及外在环境因素对材料性能的影响,探索并制备可以有效去除水体中抗生素的新型环保型材料。一、制备了芦苇基生物炭(RSBC)和污泥基生物炭(SSBC)吸附剂,对水体中诺氟沙星(NOR)和氯霉素(CAP)的吸附进行了研究;采用批平衡实验研究发现RSBC和SSBC对NOR与CAP的吸附动力学符合准二级动力学方程,等温吸附较好的符合了Sips方程;在酸性条件下生物炭对抗生素的吸附更容易进行,生物炭对NOR和CAP的...
(本文共77页)
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- 兰州大学
天然铁矿—生物炭复合材料,作为一种充分结合生物炭和天然铁矿优势的环境功能材料,在解决生物炭应用受限多等问题的同时,保留了生物炭优异的吸附性能和天然铁矿高氧化还原活性等特点,并在去除污染物的过程中存在多种潜在的去除机理。天然赤铁矿和黄铁矿由于较高的表面活性,常被作为含铁非均相芬顿(Fenton)反应催化剂用来催化降解污染物。本文选择上述两种天然铁矿作为原料,结合甘肃省两种资源较大的农林废弃物(芦苇秸秆和马铃薯秸秆),制备了三种新型的天然铁矿—生物炭复合材料,用于水溶液中不同抗生素和重金属Cr(Ⅵ)的去除,探究其对两类污染物的去除性能并结合多种表征实验技术分析去除机理,为生物炭和天然铁矿材料在环境治理领域的进一步应用提供研究基础和理论依据。主要研究内容和结果如下:(1)以芦苇秸秆和马铃薯秸秆作为生物质原料制备了两种原始生物炭(芦苇秸秆生物炭(RBC)和马铃薯秸秆生物炭(PBC)),通过复合天然赤铁矿和黄铁矿制备了赤铁矿—芦苇秸秆生物...
(本文共88页)
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- 贵州大学
抗生素是一种难以被生物降解的有机物,水环境中的抗生素进入人体会给人体健康造成严重威胁,使用生物炭对水中抗生素进行吸附是一种有效的污染治理方式,但原始生物炭对抗生素的吸附能力相对有限,为了提升生物炭吸附能力,需要对生物炭进行改性。而当前大多数进行的改性手段又存在成本过高、方法复杂且有可能产生二次污染等问题。因此,为了解决日益严重的水体抗生素污染以及生物炭改性成本过高的问题,使用农、工业废弃物(酒糟、木屑、水稻秸秆、玉米秸秆)在不同热解温度(300、450、600℃)下制备生物炭,并用工业废弃物磷石膏与生物炭混合进行一次共热解制备磷石膏改性生物炭(磷石膏混合质量比例10%、30%、50%、70%)。采用Zeta电位分析、SEM、FTIR、XRD、基础属性分析等方法对生物炭进行表征,通过影响因素吸附实验(碳化温度、磷石膏比例、生物炭投加量、溶液初始p H值、溶液离子强度)、批次吸附实验(吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学、光降解实验)...
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- 兰州大学
抗生素被广泛地用于人和动物的疾病治疗,能够通过人和动物不完全代谢等途径进入自然水体并残留其中,水体抗生素污染所引起的生态和健康风险问题已成为新的环境问题。研究去除水体中抗生素的新技术,对水体抗生素污染的治理有重要的意义。生物炭是一种经济环保的新型吸附材料,对抗生素污染物有一定吸附能力。为了进一步提高生物炭吸附能力,优化其表面结构和理化性质,本文对生物炭进行改性,制备了几种对典型抗生素有良好吸附性能的材料,探讨其对水体中磺胺类和氟喹诺酮类抗生素的吸附性能,为生物炭对抗生素污染物去除的实际应用提供理论依据。研究内容与主要研究结果如下:(1)选取马铃薯秸秆为原料制备生物炭(BC),采用酸和碱溶液对生物炭进行改性,制备酸碱改性生物炭(HBC、KBC)。改性前后3种生物炭表征分析结果得出,HBC和KBC的BET比表面积和孔体积减小,表面含氧官能团增多。采用批平衡实验研究发现3种生物炭对磺胺噻唑(ST)的吸附动力学符合准二级动力学方程;HB...
(本文共78页)
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