可氧化再生的“核-壳”结构磁性吸附剂Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_(2)O_(4)@SiO_(2)-CeO_(2)对水中氧氟沙星的吸附机制

作     者：徐冬莹 谢知音 余静 刘建英 徐成华 邓志勇 翟婉婷 郝旗 XU Dongying;XIE Zhiyin;YU Jing;LIU Jianying;XU Chenghua;DENG Zhiyong;ZHAI Wanting;HAO Qi

作者机构：成都信息工程大学资源环境学院成都610000 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2022年第39卷第6期

页      面：2750-2763页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：成都信息工程大学科研基金资助成果(KYTZ202118) 成都信息工程大学大学生创新创业训练项目(S201910621100)。 

主　　题：磁性吸附剂 CeO_(2) 氧化再生 氧氟沙星 吸附机制 “核-壳”结构 

摘      要：为去除水中难生物降解的氧氟沙星(OFLX),突破吸附剂固液分离和再生难的瓶颈,采用SiO_(2)和CeO_(2)功能化修饰Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_(2)O_(4)磁性纳米颗粒,制备得到磁性纳米复合物吸附剂Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_(2)O_(4)@SiO_(2)-CeO_(2),利用XRD、FTIR、SEM、TEM、和振动样品磁强计等对Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_(2)O_(4)@SiO_(2)-CeO_(2)进行了系统表征。3种动力学模型(拟一级动力学、拟二级动力学和颗粒内扩散模型)、3种等温线模型(Langmuir、Freundlich和D-R模型)和吸附热力学的研究结果表明:该吸附过程的速率由颗粒内扩散和液膜扩散等多种因素共同控制;该吸附过程以物理吸附为主,化学吸附为吸附速率控制步骤;吸附过程可自发进行,为放热和熵减小的过程。FTIR和XRD的表征结果表明,π-π共轭作用、分子间氢键和配位作用等是Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_(2)O_(4)@SiO_(2)-CeO_(2)和OFLX之间的主要相互作用力。经6次吸附-氧化原位再生循环后,Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_(2)O_(4)@SiO_(2)-CeO_(2)对OFLX平衡吸附量为27.00 mg·g^(−1)。研究结果可为难生物降解的OFLX的控制技术研究提供基础理论数据。