改性活性氧化鋁對水中磺胺甲噁唑的吸附特性研究.pdf

1、磺胺甲噁唑是一種廣譜抗生素，由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，極易在環(huán)境中積累，對人們的身體健康存在潛在威脅，引起了人們的廣泛關(guān)注。在眾多去除抗生素方法中，吸附法因成本低、操作簡便，在水中低濃度抗生素的深度去除方面具有潛在優(yōu)勢?；钚匝趸X是一種常見的吸附劑，但普通活性氧化鋁的吸附容量偏低，必須對其改性以提高其吸附性能。本文旨在基于提高活性氧化鋁對磺胺甲噁唑吸附容量的目的，對其進行改性，篩選出最優(yōu)改性方法，并對其吸附性能、吸附機理以及再生方法進行詳細的研究和

2、探討。主要的研究結(jié)果如下：
　　1.首先研究了普通活性氧化鋁對磺胺甲噁唑的吸附過程，為其改性研究提供基礎(chǔ)。以活性氧化鋁為吸附劑進行了水中磺胺甲噁唑的靜態(tài)吸附試驗，考察了平衡時間、初始濃度、pH值等對吸附性能的影響。結(jié)果表明：在吸附的最初2h，吸附容量的增大速度很快，吸附12h后，吸附速率曲線基本達到了平衡，且初始濃度越高，活性氧化鋁的吸附容量就越高。當pH從3提高到10時，活性氧化鋁的吸附容量先增長后減少，吸附效果最好的pH為6-

3、7。
　　2.經(jīng)過單因素實驗，確定草酸-氯化鐵復合改性為最佳改性方法。最佳改性條件為：草酸濃度0.01％，固液比1:2，改性時間30min；氯化鐵濃度0.05%，固液比1:2，改性時間1h。復合改性后活性氧化鋁的吸附容量由0.22mg/g提高到0.577mg/g，改性活性氧化鋁的吸附容量是未改性的2.63倍。
　　3.草酸-氯化鐵-活性氧化鋁對水中磺胺甲噁唑的吸附動力學符合擬二級動力學模型，擬二級反應(yīng)動力學常數(shù)k2的值隨溫度

4、升高而增加，說明升溫有利于提高吸附速率，有利于吸附反應(yīng)進行。吸附等溫線研究表明，改性活性氧化鋁的吸附行為更符合Freundlich方程擬合。吸附過程吉布斯自由能ΔG0<0，說明吸附是自發(fā)的；ΔH0>0，說明吸附過程吸熱，降低溫度會阻礙反應(yīng)進行；ΔS0>0，說明改性活性氧化鋁對磺胺甲噁唑的吸附是熵增加的反應(yīng)。
　　4.經(jīng)過阿倫尼烏斯方程算出改性活性氧化鋁吸附水中磺胺甲噁唑的吸附活化能為172.82kJ/mol。說明此吸附過程以化學吸

5、附為主。探討了磺胺甲噁唑與改性活性氧化鋁表面之間的傳質(zhì)過程。結(jié)果表明改性活性氧化鋁對磺胺甲噁唑的吸附是由膜擴散和內(nèi)擴散共同控制，即表面膜擴散和粒子內(nèi)部擴散均為吸附反應(yīng)的限速步驟。
　　5.經(jīng)過XRD、BET、FT-IR和SEM對改性前后的活性氧化鋁的表面性質(zhì)進行了表征：改性后的活性氧化鋁比表面積增加，孔道增多，因而使得吸附量增加。改性后活性氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu)未被破壞。
　　6.對吸附飽和改性活性氧化鋁的再生研究表明：用0.01