随着科学技术的不断发展与工业生产不断进步,往往伴随着大量污染物的产生,这些污染物排放、迁移、分散于自然环境中,会给环境和人类带来巨大的危害。其中,抗生素因为使用量大、母体吸收能力差、潜在危害大、易产生抗生素抗性基因等原因,已成为世界范围内的环境污染问题。面抗生素污染,在目前的处理方法中,吸附法操作简单、效果良好、经济成本低,是目前广泛应用的一种方法。吸附法的关键是吸附剂的选择,而生物炭是目前研究较多的一种吸附剂。在本研究中,将磁性纳米铁锰氧化物和松木生物炭(BC)结合在一起,制备了一种新的复合型吸附材料——磁性纳米铁锰氧化物改性松木生物炭,在研究中称MBC。并用于去除水体中的四环素。主要研究成果如下:(1)通过溶液浸渍法和管式炉热解法将磁性纳米铁锰氧化物和松木生物炭结合,获得一种新型复合吸附材料MBC。利用比表面积及孔径分析仪(BET)计算了MBC材料的比表面积和孔体积、孔径等数据;用扫描电镜(SEM)观察了MBC材料的表面样貌;用傅里叶红外光谱(FTIR)对MBC的基本的官能团进行了分析;利用X射线衍射仪(XRD)对MBC的晶型进行了分析和预测。表征结果显示,相比于未负载磁性纳米铁锰氧化物的松木生物炭(BC),MBC的表面积、孔体积和孔隙尺寸都得到了极大的改善,负载了磁性纳米铁锰氧化物之后,MBC引入了大量的官能团。(2)将上述制备的MBC用于水体污染物吸附,本实验的吸附目标物是盐酸四环素(TC),吸附试验包括吸附动力学、吸附等温线、热力学分析、吸附体系pH和离子强度对MBC吸附TC的影响、MBC的毒性评价和重复利用价值等。对实验数据进行研究,MBC吸附TC的实验过程其趋势可以很好地拟合伪二级动力学模型和范德利希等温线模型。由此可见,MBC是一种典型的复合吸附材料,对TC处理性能很好;相比于BC对TC的吸附能力只有33.76 mg/g,MBC对TC展现了良好的去除能力,吸附量为100.74 mg/g;等温线实验的数据显示,在温度为45℃条件下,MBC对TC的吸附能力达到了177.71 mg/g。MBC对TC的吸附主要分为3个过程:首先是TC分子迅速吸附到MBC表面,然后TC分子由表面向MBC内部迁移并附着,最后达到吸附饱和状态。吸附的内在机制包括静电作用、烷基和羟基的氢键作用、π-π交互作用等。毒性评价实验表明MBC对大白菜种子的发芽率、半数发芽时间和胚根的生长均有促进作用,即对环境友好;重复利用实验结果表明MBC具有良好的再生利用价值。总而言之,MBC是一种理化性质和吸附性能优越、具有去除水体TC潜在应用价值的良好的复合材料。