壳聚糖/磁性生物炭复合物的制备及其对环丙沙星的吸附性能

作     者：杜晶宇 吴心怡 李瑾 钟莲 郎印海 Du Jingyu;Wu Xinyi;Li Jin;Zhong Lian;Lang Yinhai

作者机构：中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 

出 版 物：《中国海洋大学学报（自然科学版）》 (Periodical of Ocean University of China)

年 卷 期：2024年第54卷第6期

页      面：121-132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）] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：山东省自然科学基金项目(ZR2020ME257)资助 

主　　题：磁性生物炭 壳聚糖 环丙沙星 田口分析方法 吸附 

摘      要：本文以芦苇生物质和FeCl_(3)·6H_(2)O为原料,采用浸渍-热解法,控制浸渍比率、热解温度和热解时间制备磁性生物炭(Biochar, MB),再与壳聚糖(Chitosan, CTS)复合,制备了壳聚糖/磁性生物炭复合物(Magnetic biochar, CMB)。利用田口分析方法,以环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)为目标物,以吸附容量为评价指标,优化了CMB的制备条件。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和全自动比表面及孔隙度分析仪(BET)对其结构进行了表征。研究了CMB对CIP的吸附动力学和吸附热力学。结果表明,CMB的最佳制备条件为浸渍比率1∶3、热解温度800℃、热解时间4 h,以柠檬酸为交联剂、MB与CTS的质量比5∶1。CMB对CIP的吸附更符合Avrami模型和拟二级动力学模型,吸附过程可能是膜扩散和颗粒内扩散共同作用的结果。Freundlich吸附等温方程能较好地描述CMB对CIP的吸附行为。热力学参数表明,CMB对CIP的吸附是一个自发的吸热反应。