文章摘要
钛-镧/铈改性生物炭对水中头孢氨苄的去除
Removal of cefalexin in water by titanium - lanthanum/cerium modified biochar
投稿时间:2025-04-06  修订日期:2025-05-11
DOI:
中文关键词: 抗生素  吸附  降解  双金属改性生物炭
英文关键词: antibiotic  adsorption  degradation  bimetallic modified biochar
基金项目:南京工业大学培育项目“废弃纸类碳化-改性的低成本炭纤维吸附剂制备及其吸附性能研究”Nanjing Tech University Cultivation Project "Preparation of Low Cost Modified Carbon Fiber Adsorbent by Carbonization of Waste Paper and Its Adsorption Performance "
作者单位邮编
杨创业 南京工业大学 211816
张鹏程 南京工业大学 
丁嘉雯 南京工业大学 
丁竹红* 南京工业大学 211816
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中文摘要:
      本文通过制备负载稀土元素镧/铈和钛的复合改性改性生物炭,应用于溶液中抗生素头孢氨苄的去除。所制备的复合改性生物炭比表面积达186 m2/g和261 m2/g。两种复合改性生物炭对头孢氨苄具有较好的去除性能。镧和铈的负载明显增加了生物炭对头孢氨苄的吸附,钛的负载使生物碳具有良好的紫外催化降解头孢氨苄的能力。钛在生物炭表面的分散有利于增加单位钛的头孢氨苄去除能力。在1g/L的用量下,镧钛复合改性生物炭和铈钛复合改性是生物碳对200mg/L的头孢氨苄去除率大于80%。复合改性生物炭对头孢氨苄的降解去除,与紫外光照条件下活性氧自由基以及空穴的产生有关;光解过程明显导致头孢氨苄的矿化。钛的负载量、头孢氨苄初始浓度、复合改性生物炭用量影响其头孢氨苄的去除效率,但初始pH对去除效率的影响较小。磷的存在抑制复合改性生物炭的吸附过程,但并未使光反应过程的去除效率降低。复杂水质条件使复合改性生物炭对头孢氨苄的去除率降低,但总体而言复合改性生物炭具备良好的抗干扰能力,在各种实际水质条件下均具备良好的去除效果。复合改性生物炭具备良好的循环利用性能,对植物幼苗几乎无毒害作用,具备较高的经济性和环境兼容性。因此,本研究提供了一种具备吸附和光解双位点的具有经济性和环境兼容性的头孢氨苄的高效处理剂。
英文摘要:
      (1)本文以农林废弃物小麦秸秆生物质为原料制备生物炭,将小麦秸秆从“废弃物”转化为“资源”,不仅解决了秸秆焚烧带来的环境问题,还为农业废弃物的资源化利用提供了新途径。实现了废弃物的高附加值利用,符合绿色化学、可持续发展以及“双碳”的理念。 (2)通过在镧和铈改性生物炭负载钛制备出一种复合改性生物炭,高效去除水溶液中头孢氨苄。该生物炭具备吸附和光催化双重功能,可在复杂水质条件下应用,具备经济性和环境兼容性。
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