典型抗生素的樹脂吸附構(gòu)效關(guān)系研究.pdf

1、近年來，抗生素被廣泛用于防治人畜細(xì)菌感染和促進動物生長，但由于濫用情況嚴(yán)重，越來越多的抗生素進入環(huán)境中，造成嚴(yán)重的細(xì)菌抗藥性。本論文以四大類抗生素中的典型代表物質(zhì)磺胺嘧啶，土霉素，諾氟沙星和泰樂菌素為研究對象，以超高交聯(lián)樹脂MN-202，氨基修飾樹脂MN-150和大孔樹脂XAD-4為吸附劑，通過考察溶液環(huán)境條件（溫度、pH、鹽離子強度、重金屬、腐殖酸）對吸附過程的影響，系統(tǒng)研究了四種抗生素在不同結(jié)構(gòu)吸附樹脂表面的吸附行為和機理，為抗生素

2、廢水的高效治理與資源化提供理論依據(jù)。
　　MN-202具有最高的比表面積和多吸附位點，對分子尺寸相對較小的磺胺嘧啶，土霉素和諾氟沙星，在中性分子為主的pH條件下，表現(xiàn)出了最高的吸附量(qe＞150 mg/g);而大分子結(jié)構(gòu)的泰樂菌素由于“孔徑屏蔽”效應(yīng)，使其在微孔為主的MN-202和MN-150上表現(xiàn)出了較低的吸附容量(qe＜80 mg/g)，在以中大孔為主的XAD-4上達到了183.21 mg/g。
　　通過吸附動力學(xué)和熱

3、力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，四種抗生素的吸附行為都符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。磺胺嘧啶和土霉素的吸附等溫線符合Freundlich模型，表明在樹脂表面形成了多層吸附，表明吸附質(zhì)的功能基團在吸附過程中做了重要貢獻;而Langmuir模型更適合諾氟沙星和泰樂菌素的吸附，表明抗生素在樹脂表面只形成了一層均勻的吸附包裹層，吸附質(zhì)分子間的作用力對吸附量的貢獻很小。MN-202和MN-150對抗生素的吸附量都隨著溫度的升高而增加，是微孔填充效應(yīng);XAD-4對磺胺嘧啶，

4、土霉素和諾氟沙星的吸附隨溫度的升高而降低，是疏水作用的貢獻，而對泰樂菌素的吸熱吸附，溫度升高促進泰樂菌素的分子進入樹脂孔，使吸附位點增加所致。
　　盡管四種抗生素的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)不同，但他們的吸附量都隨著pH的的變化表現(xiàn)出了相似的趨勢。隨著溶液pH的變化，四種抗生素在水溶液中的主要存在形態(tài)不同，當(dāng)中性分子含量最多時，吸附量達最大值，表明中性分子在吸附過程中起著重要的作用。中性分子的疏水性更大，能與樹脂骨架間形成更強的疏水作用。

5、離子強度的增強使樹脂的吸附量增加，是鹽析效應(yīng)的貢獻。而離子強度對XAD-4的吸附量影響更大，四種抗生素在高濃度NaCl含量時，吸附量分別增加了78.59％，24.21％，125.02％和43.32％，遠(yuǎn)高于MN-202和MN-150的，是因為XAD-4的特性是以疏水作用為主，鹽析效應(yīng)使更多的抗生素向XAD-4表面擴散。
　　重金屬CuCl2易與抗生素形成絡(luò)合物，絡(luò)合物的形成抑制了抗生素的吸附，使抗生素的吸附量降低;而ZnCl2促進