四环素在方解石上的吸附与解吸开题报告
2021-12-11 16:29:01
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
主要研究目的如下:虽然学者开始研究四环素在矿物上的吸附,但是,关于碳酸盐矿物对四环素的吸附研究报道去很少。方解石是地表沉积物中最常见的碳酸盐矿物,可通过表面吸附与水体中的无机或有机污染物发生作用。相关报道已表明,方解石在河流底重金属污染修复及抑制磷释放等方面具有一定的应用价值。并且,方解石也是容易获得的天然矿物,具有无毒无害,价格低廉,比表面积大,吸附性能好等优点。为此,探索利用廉价的方解石来吸附去除四环素污染具有一定的实际意义。
国内外研究现状
近年来,研究者们一直热衷于采用吸附法处理四环素废水。主要吸附剂有碳质材料、活性污泥、土壤、矿物质等。其中,大量学者开始研究四环素在矿物上的吸附。chen等研究了四环素在铝氧化物上的吸附和转化规律研究表明四环素在锅氧化物()上具有很好的吸附效果。四环素在招氧化物上的吸附过程主要在前3小时完成,当溶液ph值为中性时,四环素的吸附和转化率都最高。chang等研究了四环素在累托石上的吸附机理。当ph值为4~5时,四环素在累托石上有最大吸附量,达到140mgg,而当ph值为11时,吸附量下降到54mgg。xrd和红外光谱显示,不同量的四环素会导致累托石中产生不同类型的夹层,这说明累托石是一种很有潜力的吸附剂。chang等还对坡缕石吸附去除水中四环素进行了研究。坡缕石是一种纤维状的粘土材料,具有较大的比表面积和良好的亲水性。试验表明,当ph为8.7时,四环素在坡缕石上的吸附量达到最大,为210mmolkg。吸附过程非常迅速,在2h内即可达到平衡。说明坡缕石也是一种很有潜力的去除水中四环素的吸附剂。x-ray测试发现坡缕石内部层间距并没有发生变化,说明四环素在坡缕石上的吸附过程主要发生在表面,这和很多矿物质吸附剂有区别。刘牛等研究了经表面活性剂修饰过的蒙脱石对四环素的吸附过程,研究发现,有机蒙脱石对四环素的初始吸附速率均高于钠基蒙脱石。准二级吸附动力学模型能较好的拟合其对四环素的吸附过程。有机蒙脱石对四环素的吸附量高于纳基蒙脱石,且有机蒙脱石对四环素的吸附规律主要受修饰剂类型的影响,最大吸附量随着修饰剂链长的增加而增加。邹艳丽等等通过静态吸附实验研究了水中四环素在天然沸石和改性沸石上的吸附行为及机制。研究结果显示,沸石对四环素的吸附遵循复合机制,离子交换作用和化学沉淀作用共同决定了溶液中四环素向沸石上的转移量。对天然沸石进行改性提高了沸石对四环素的吸附能力。溶液初始ph值和离子强度对四环素在天然沸石和改性沸石上的吸附过程有较大的影响。
2. 研究的基本内容
本文主要研究四环素在方解石上的吸附与解吸行为。
(1)研究四环素在方解石上的解吸随时间的变化规律即解吸动力学。
(2)研究在不同ph条件下四环素在方解石上的吸附与解吸。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实行方案:
(1)先进行平衡水配制
配置不同ph值(ph=7.7,ph=8.3,ph=9.1)的平衡水。
4. 参考文献
[1] chen w,huang c. adsorption and transformation of tetracycline antibiotics with luminum oxide [j].hemosphere,2010,79(8): 779-785.
[2] chang p, jean j, jiang w,et al. mechanism of tetracycline sorption on rectorite [j].colloids and surfaces a: physicochemical and engineering aspects,2009,339(1): 94-99.
[3] 刘牛.蒙脱石的有机修饰及其对四环素的吸附[d].华中农业大学,2012,