近年来,伴随制药行业飞速发展,环境中制药废水污染问题引起社会广泛关注。全球各流域均能检测到不同程度的抗生素污染,水体中不断蓄积的抗生素对人类健康和生态系统造成极大危害。与传统氧化、降解等水污染处理技术相比,吸附法由于经济环保、操作简单等优点成为最切实可行的药物污染治理方法之一。本文基于二维类石墨烯型薄层氮化硼（BN）纳米材料,通过调变合成方法和条件,构建了三种高吸附性能的掺金属氮化硼基纳米复合材料,并研究其对水体中抗生素的吸附分离性能和机理。采用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附、TEM和XPS等表征手段分析复合材料的结构组成和性质,通过改变吸附反应条件研究结构-性能关系,结合吸附动力学、等温线和热力学分析,探讨吸附反应机理。该研究工作进一步扩展了氮化硼基纳米材料在吸附分离领域的应用,为制药废水中抗生素深度治理过程高性能吸附剂的开发提供参考。1.通过原位合成方法引入金属锌纳米颗粒,调变煅烧温度制备金属氧化锌负载的薄层氮化硼纳米片（Zn O@BN）吸附剂。金属锌以氧化锌纳米颗粒（Zn ONPs）的形式均匀掺杂分散在类石墨烯型氮化硼纳米片层结构中。掺入的Zn ONPs显著丰富了BN的表面活性中心,通过调变BN表面电子排布,增强了Zn O@BN与抗生素金霉素（CTC）之间的pi-pi作用力。相较于未掺杂金属锌的BN,800℃煅烧合成的Zn O@BN-800对CTC的吸附容量提高了61.7%。经过5h达到吸附平衡,平衡吸附容量达到291 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温线模型,增强的pi-pi相互作用、静电相互作用、疏水作用和金属-pi络合作用为主要吸附作用力。2.采用简单、绿色、低成本的球磨技术,高效一步制备类石墨烯型薄层二硫化钼（Mo S2）与BN纳米复合材料（BN-Mo S2）吸附剂。利用球磨过程物理机械作用力,成功将Mo S2稳定负载于BN表面。BN与Mo S2最佳复合摩尔比为1:2,相较于单体BN和Mo S2,BN-Mo S2对CTC的去除率分别提升了52.8%和24.6%,达到94.6%。经过14 h达到吸附平衡,平衡吸附容量达到381 mg/g。吸附过程存在较强的化学作用力和物理作用力,属于非均匀表面的多层吸附过程,吸附反应自发且吸热。协同增强的pi-pi相互作用、疏水作用和静电相互作用在吸附过程中发挥重要作用。3.引入二维三元过渡金属硫族化合物铜钼硫（Cu2Mo S4）,采用水热共生长法合成双金属铜钼硫负载BN纳米复合材料（BN-Cu2Mo S4）吸附剂。表征结果显示,Cu2Mo S4成功负载在BN上,材料表面金属Mo和一价铜被部分氧化。调变水热反应温度、铜源和复合比,170℃、Cu I为铜源、BN复合量为0.1 g条件下合成的BN-Cu2Mo S4对CTC的吸附效果最佳,吸附容量比BN和Cu2Mo S4单体分别提升了95%和138%,平衡吸附容量达472 mg/g。准二级动力学模型和Freundlich等温线模型可以较好地描述吸附过程。BN-Cu2Mo S4循环稳定性良好,5次循环再生后CTC去除率仍保持84%。吸附机理推测为协同增强的pi-pi相互作用、pi-金属络合作用、静电作用和疏水作用。