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随着现代科学技术的发展,抗生素和染料被广泛应用于畜牧、医疗和印染等行业,进而产生了富含抗生素和染料等有机污染物的废水,导致环境污染。为去除这些有机污染物以达到净化废水的目的,众多科研工作者寻求了包括吸附法在内的各种方法去除这类水中污染物。本论文以壳聚糖、木质素磺酸钠和醋酸锌为原料,制备氮掺杂多孔生物质炭材料。利用五种常见污染物:阿莫西林、金霉素、左氧氟沙星、亚甲基蓝和酸性红,对所制备的炭材料进行吸附性能研究,揭示了制备条件对吸附性能的影响。具体内容如下:利用壳聚糖和木质素磺酸钠制备氮掺杂生物质炭,标记为CsLNC。采用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和X-射线光电子能谱对所制备的CsLNC进行形貌、结构和成分的分析。结果表明:所制备的CsLNC具有多孔结构,含有大量碳碳双键和羰基,其N元素主要以吡啶N的形式存在。利用阿莫西林、金霉素、左氧氟沙星、亚甲基蓝和酸性红模拟污染水源,对不同条件下制备的CsLNC进行了吸附实验。实验结果表明,在pH值为12条件下制备的CsLNC-12,具有最佳吸附性能,对50 mg.L-1的五种目标污染物的去除率均接近100%。对吸附过程进行Langmuir模型拟合发现,在318 K下的饱和吸附量分别为 590.59 mg·g-1(阿莫西林)、1011.28 mg·g-1(金霉素)、407.22 mg·g-1(左氧氟沙星)、1033.31 mg·g-1(亚甲基蓝)、548.16 mg·g-1(酸性红),均呈现优异的吸附性能。此外,通过热力学方程计算表明五种吸附过程均为吸热自发过程。利用ZnO模板法辅助壳聚糖制备具有特定孔结构的氮掺杂生物质炭材料,标记为CsZNC。采用扫描电镜研究了所制备的CsZNC表面形貌;利用X-射线衍射谱和X-射线光电子能谱研究了 CsZNC的结构和组成。并探讨了锌源(醋酸锌)和壳聚糖的投料比对所制备的CsZNC表面形貌和吸附性能的影响。结果表明:所制备的CsZNC中有大量孔存在;并富含碳碳双键和羰基等官能团;N元素也存在于CsZNC中,并以吡咯N为主要存在形式。当壳聚糖与醋酸锌投料比为1:3(质量比)时,所制备的CsZNC-13吸附性能最佳,对五种目标污染物的去除率均可达90%以上。同时,对五种目标污染物吸附过程进行Langmuir模型拟合发现,在318 K下饱和吸附量分别达到381.58 mg·g-1(阿莫西林)、599.81 mg·g-1(金霉素)、344.17 mg·g-1(左氧氟沙星)、726.72 mg·g-1(亚甲基蓝)、537.38 mg·g-1(酸性红)。此外其与空白样对比发现CsZNC-13的饱和吸附量分别提高了 104%(阿莫西林)、38%(金霉素)、237%(左氧氟沙星)、75%(亚甲基蓝)和95%(酸性红)。进一步通过吸附动力学拟合可知,五种吸附过程均符合准二级动力学模型。