玉米秸秆生物炭对水中磺胺类抗生素的吸附性能

摘要

[目的] 研究农业废弃物玉米秸秆生物炭对水中磺胺类抗生素的吸附效果,为废水中磺胺类抗生素污染物的治理提供理论依据.[方法] 使用玉米秸秆制成生物炭,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、灰分测定、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对生物炭理化性质进行表征分析,研究生物炭不同添加量、抗生素初始质量浓度、吸附时间、pH值和不同吸附温度下,玉米秸秆生物炭对磺胺嘧啶(SDZ)和磺胺氯哒嗪(SCP)的吸附效果,并开展了吸附动力学和吸附热力学研究.[结果] 玉米秸秆生物炭对磺胺类抗生素的吸附效果受生物炭添加量、吸附时间、磺胺类抗生素初始浓度、吸附温度和溶液pH值的影响较为显著,在吸附温度25 °C、pH为5、吸附时间4 h、初始质量浓度10 mg·L?1的条件下,玉米秸秆生物炭对SDZ的去除率可达到94.57 ％(生物炭添加量8 g·L?1),对SCP的去除率可达到98.12％(生物炭添加量5 g·L?1).玉米秸秆生物炭对磺胺类抗生素的吸附动力学更为符合准二级动力学方程,吸附等温线则符合Freundlich方程.吸附过程主要受到快速反应控制,而在循环吸附3次后对SDZ和SCP仍能达到40 ％以上的去除率,表明玉米秸秆生物炭具有可重复使用性.[结论] 玉米秸秆生物炭对于磺胺类抗生素具有良好的吸附效果,具有成本低、效率高和易获取的优点,可被用作优良的吸附材料,能有效处理水环境中的磺胺类抗生素污染.