負(fù)載型顆粒活性炭催化過(guò)硫酸鈉氧化降解鹽酸四環(huán)素的研究.pdf

1、生態(tài)環(huán)境中存在的四環(huán)素類(lèi)抗生素對(duì)動(dòng)植物、微生物等均有一定的毒害作用，但水廠常規(guī)水處理過(guò)程要去除它實(shí)為不易。若其存在于飲用水中，會(huì)導(dǎo)致人體出現(xiàn)耐藥性，從而影響到臨床治療甚至致癌。因此，研究有效去除水中該類(lèi)抗生素的方法勢(shì)在必行。
　　本研究以過(guò)渡金屬活化過(guò)硫酸鹽的高級(jí)氧化技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合負(fù)載型活性炭，以實(shí)驗(yàn)為分析手段，采取浸潤(rùn)法制備負(fù)載型活性炭材料，對(duì)制備出的負(fù)載型活性炭材料使用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)對(duì)實(shí)驗(yàn)所制得材料

2、的結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)進(jìn)行表征。對(duì)Fe-GAC、Fe/Ni-GAC、Fe/Co-GAC三種材料活化過(guò)硫酸鈉(PS)的高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)鹽酸四環(huán)素(TC)的去除效果進(jìn)行了研究，主要分析三種材料催化性能，探究材料活化過(guò)硫酸鈉降解TC的反應(yīng)原理及其一級(jí)動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明：Fe-GAC、Fe/Ni-GAC和Fe/Co-GAC三種材料的SEM表征結(jié)果顯示材料表面存在細(xì)小的粒狀物質(zhì)，XRD表征顯示材料成功負(fù)載了金屬離子及其化合物，增加了GAC的比表面積、活性位點(diǎn)

3、及活性基團(tuán)數(shù)目，減少了金屬元素在水溶液中的析出量，降低了造成二次污染的幾率。三種材料活化PS降解TC與材料純吸附相比大大縮短了反應(yīng)時(shí)間，TC基本完全去除。Fe-GAC、Fe/Ni-GAC和Fe/Co-GAC活化PS降解TC過(guò)程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，其中Fe/Co-GAC降解時(shí)間最短，反應(yīng)速率常數(shù)k值最大，TC的降解率也最大。單因素對(duì)系統(tǒng)降解TC影響基本一致。三種系統(tǒng)降解TC的反應(yīng)速率及其降解率與TC初始濃度負(fù)相關(guān)，且在同一初始濃度下Fe/

4、Co-GAC保持優(yōu)勢(shì)；在一定PS濃度內(nèi)，TC的降解速率與降解率隨PS投加量的增加而加快，TC:PS最佳反應(yīng)配比是TC:PS=1:10（摩爾比）；溫度與反應(yīng)速率和降解率之間正相關(guān)的且溫度對(duì)Fe/Co-GAC的影響更為顯著；溫度對(duì)三種材料活化PS降解TC的礦化率也有明顯的提高作用；三種系統(tǒng)降解TC的最佳pH分別在pH=5、7、5處；不同濃度的Cl-對(duì)TC的降解起到一定程度的反作用；自由基驗(yàn)證證明系統(tǒng)中主要發(fā)揮作用的是硫酸根自由基(SO4-?