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随着抗生素的生产和使用,含抗生素的废水通过自然循环进入水体和土壤中,在对动植物产生不良影响的同时,也由食物链富集危害人类健康。生化法、高级氧化法、吸附法等废水处理方法各有特点,其中吸附法操作简单、条件温和。因此,本文主要研究吸附法去除抗生素中的四环素(TC)的去除效果,旨在研发一种新型高效、清洁的吸附剂。本文通过pH沉淀法、水合肼还原法和碳还原法制备Cu改性SBA-15吸附剂,并通过XRD、BET、TEM、XPS等方法表征所制备的吸附剂。用静态吸附实验评价了所制备的吸附剂对水中TC的吸附性能,利用FT-IR探究TC被吸附的吸附机理。首先通过pH沉淀法将Cu(Ⅱ)负载在SBA-15分子筛的表面,制备了 Cu(Ⅱ)/SBA-15吸附剂。该吸附剂在313 K时对TC的最大吸附容量达到769.23 mg/g。通过考察沉淀pH和铜含量对吸附性能的影响发现,最佳沉淀pH为6.2,最佳铜的负载量为15%。氮气吸附-脱附实验对样品的表征发现,SBA-15分子筛在负载铜后,孔容积和孔径均有所增加,发生了有利于传质的变化。吸附实验显示,TC在吸附剂上的吸附过程符合伪二级动力学模型且吸附平衡符合Langmuir模型,吸附热力学焓变AH为65.15 kJ·mol-1,这表明TC在Cu(Ⅱ)/SBA-15表面的吸附为单分子层的化学吸附,且二者之间存在电子共用。通过FT-IR表征分析发现,该吸附过程的吸附机理为TC中给电子基团的-NH2与吸附剂中的Cu(Ⅱ)间的电子共用生成络合物,以及吸附剂和TC中的-OH间的氢键作用。但Cu(OH)2稳定性较差,水中存在微弱的水解平衡,吸附的同时会有少量Cu(Ⅱ)进入水中。为了防止Cu(Ⅱ)的二次污染,通过水合肼还原法成功地制备Cu2O/SBA-15吸附剂,并考察了最佳的水合肼用量。与CuO/SBA-15和SBA-15相比,Cu2O/SBA-15具有更好的吸附性能,在313 K时其最大吸附容量高达961.54mg/g。吸附动力学、等温线和热力学结果均表明,TC在Cu2O/SBA-15上的吸附是化学吸附过程,符合单分子层吸附模型,其吸附热力学焓变ΔH为66.88 kJ·mol-1。TEM和BET表征结果显示,Cu2O/SBA-15与CuO/SBA-15的物理性质并无明显差异。根据FT-IR分析的结果,两者之间的主要区别在于Cu2O/SBA-15的Cu(Ⅰ)可以和TC的苯环形成π络合物,并且Cu2O的晶胞结构更有利于电子迁移,从而促进了 TC在Cu2O/SBA-15上的吸附。为提高制备过程的清洁性,减少还原剂的污染,用葡萄糖碳化后的碳代替水合肼作为还原剂,将Cu(Ⅱ)还原为Cu(Ⅰ),制备Cu2O/C/SBA-15吸附剂。对吸附剂的制备条件进行优化发现,在573K下还原制备所得的Cu2O/C/SBA-15具有最佳的吸附性能,在313 K时其最大吸附容量高达934.57 mg/g。TEM结果显示,C和Cu的引入对SBA-15分子筛的结构无明显影响。吸附动力学、等温线和热力学结果均表明,TC在Cu2O/C/SBA-15上的吸附是化学吸附过程,其吸附热力学焓变ΔH为60.57 kJ·mol-1。根据FT-IR分析的结果,TC在Cu2O/C/SBA-15上的吸附机理为Cu(Ⅰ)可与TC的苯环形成π络合物以及与-NH2的电子共用。