【摘要】：過度使用抗生素已成為全球嚴(yán)重的生態(tài)問題。近年來,國內(nèi)外已經(jīng)報道了關(guān)于針鐵礦吸附各種抗生素的研究。但是,隨著越來越多的人工納米顆粒應(yīng)用于各個領(lǐng)域,它們已經(jīng)在環(huán)境中被檢出,特別是納米銀顆粒和納米二氧化鈦顆粒。抗生素和人工納米顆粒能夠在環(huán)境中共存,例如醫(yī)療廢水、污水處理廠污水及污泥中。因此,有必要研究共存的納米顆粒和抗生素進(jìn)入土壤環(huán)境時,在針鐵礦上的吸附行為。本實驗選擇檸檬酸鹽包覆的納米銀顆粒(Citrate-AgNPs)和納米二氧化鈦顆粒(TiO2 NPs)作為典型人工納米顆粒,選擇環(huán)丙沙星(CIP)作為代表性抗生素,比較了不同水化學(xué)條件下典型人工納米顆粒的共存與否,吸附平衡后剩余CIP濃度的差異;分析了典型人工納米顆粒、CIP和針鐵礦三者之間的相互作用;最后,結(jié)合XPS、FTIR等表征手段探討了Citrate-AgNPs或TiO_2 NPs抑制針鐵礦吸附CIP的機(jī)理。主要研究成果如下:(1)針鐵礦吸附CIP的動力學(xué)過程符合偽二級動力學(xué)模型;Citrate-AgNPs或TiO_2 NPs與CIP共存時,該體系吸附CIP的動力學(xué)過程仍然符合偽二級動力學(xué)模型。針鐵礦與CIP的相互作用機(jī)制包括靜電作用和絡(luò)合作用;TiO_2 NPs主要通過靜電作用和絡(luò)合作用等吸附CIP。pH=6.5時,Citrate-AgNPs與針鐵礦之間存在靜電引力,但TiO_2 NPs與針鐵礦之間靜電作用微弱。(2)Citrate-AgNPs的共存會抑制針鐵礦對CIP的吸附。主要是因為檸檬酸鹽和檸檬酸鹽包覆的AgNPs會爭奪CIP在針鐵礦上的吸附位點。隨著pH(5~9)的升高,Citrate-AgNPs對針鐵礦吸附CIP的抑制作用減弱;隨著離子強(qiáng)度(0.01~0.1 mol/L)的增加,Citrate-AgNPs對針鐵礦吸附CIP的抑制作用增強(qiáng);隨著鎂離子濃度(0.01~0.1 mol/L)的增大,Citrate-AgNPs對針鐵礦吸附CIP的抑制作用也會增強(qiáng)。(3)TiO_2 NPs的共存也會抑制針鐵礦對CIP的吸附,并且隨著TiO_2 NPs濃度的升高,抑制作用會增強(qiáng)。主要原因是TiO_2 NPs與針鐵礦形成的競爭吸附關(guān)系使得針鐵礦對CIP的吸附減少。隨著pH(5~9)的升高,TiO_2 NPs對針鐵礦吸附CIP的抑制作用先小幅增強(qiáng)后減弱;隨著鈣或鎂離子濃度(0.01~0.1mol/L)的增大,TiO_2 NPs對針鐵礦吸附CIP的抑制作用會減弱。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X703;O647.3
【圖文】：

整體離子強(qiáng)度為 0.20 mol/L 確保不同濃度鈣/鎂離子溶液的離 pH調(diào)節(jié)液調(diào)節(jié) pH=6.5。準(zhǔn)確移取 20 mL 配制好的不同鈣/鎂 μL 100 mg/L CIP溶液（pH=6.5）和 100 μL Citrate-AgNPs 于中，一式三份。置于 25 ℃、175 r/min的搖床中避光恒溫振蕩離心，取上清液待測。與討論制針鐵礦的表征結(jié)果針鐵礦的 XRD 圖如圖 2-1，對比標(biāo)準(zhǔn)卡片，符合針鐵礦的出現(xiàn)雜峰表明自制針鐵礦為純的 α-FeOOH，不含其他雜質(zhì)。面積為 93.45 m2/g。自制針鐵礦的 PZC≈9.5。

不同的pH條件下CIP分子的形態(tài)

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本文編號：2729751