硫化铜表面化学性质对吸附四环素行为影响研究开题报告
2021-12-11 16:32:30
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
近年来,随着集约化畜牧业以及配合饲料工业的发展,抗生素被越来越多的添加在动物饲料中,以预防动物疾病和促使其生长。抗生素是世界上用量最大、使用最广泛的药物之一。目前常见的抗生素类型有:四环素类、喹诺酮类、大环内酷类、磺胺类、p-内酞胺类、氨基糖营类和氨基环多醇类等。四环素类抗生素由链霉菌发酵产生,可抑制细菌蛋白质合成,四环素作为广谱性抗生素被广泛应用于畜禽养殖业中。 四环素类抗生素的使用和滥用使得大部分的抗生素未经动物或人体充分吸收,直接排除体外进入水体,对环境体系造成严重影响,被视作是一种典型的环境微污染有机物。随着在水体中的广泛迁移,该类物质可以经过食物链在人体体内长期累积、富集,造成耐药性基因的传播,甚至发生致畸、致突变作用等严重后果。因此,以四环素类为代表抗生素物质的去除成为一个亟待解决的科学研究难题。
基于铜离子在四环素吸附过程中的协同作用,我们在前期研究中提出了利用在水中极难溶的纳米硫化铜作为吸附剂去除水中四环素类抗生素的新方法。研究表明,无定形硫化铜和晶型硫化铜对四环素均具有吸附去除效果。针对前期研究中无定形和晶型硫化铜对四环素的吸附能力存在的巨大差异问题,开展一系列研究工作,制备了五种不同性质的硫化铜,深入解析导致两者吸附性能差异的物化因素,从而为制备性能更加优异的材料提供理论基础。
国内外研究现状
四环素类药物在全球范围内得到了广泛的应用,但绝大多数都是通过粪便和尿液排除体外,而排出的污水经过污水处理厂的进一步生化处理,也不能得到完全的去除。目前国内去除四环素的方法有常规处理、膜处理、化学氧化和吸附等。
2. 研究的基本内容
(1) 不同结晶度硫化铜的合成
通过共沉淀法制备不同结晶度的硫化铜吸附材料。
(2) 不同结晶度硫化铜的理化性质差异表征
3. 实施方案、进度安排及预期效果
预期效果:
(1)解析不同结晶度硫化铜表面化学性质的差异对吸附四环素的影响。
(2) 完成本科生毕业论文。
实验实施方案:
(1) 通过查阅文献独立设计和完成材料吸附性能探究实验。
(2) 掌握吸附研究中常用的数学模型,并能够利用相关软件做拟合分析。
(3) 掌握所需仪器的操作步骤及测定方法,并可以独立进行数据分析。
实验具体进度安排
起讫日期 | 工作内容和要求 | 备注 |
2016.02-2016.04 | 不同化学性质硫化铜对四环素的吸附行为研究 | 一共五批材料,合成时间分别是0小时、3小时、5小时、10小时和20小时 |
2016.04-2016.05 | 不同结晶度硫化铜对四环素的吸附机制研究 |
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2016.05.20 | 实验结果整理、分析 |
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2016.05 | 完成论文 |
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4. 参考文献
[1]陈华. 改性纳米零价铁处理水中四环素研究[d]. 华南理工大学, 2011.
[2]石翠霞. 吸附法去除四环素效果及影响因素研究[d]. 山东大学, 2012.
[3]李伟明,摇艳宇,周启星,四环素类抗生素降解途径及其主要降解产物研究进展[j],应用生态学报,2012,23(8):2300-2308