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随着工业化的发展,环境水体中抗生素和重金属离子等污染物对人类健康带来不可忽视的危害,在水中高效去除抗生素和重金属离子已经引起人们的广泛关注。在现实环境中,抗生素和重金属离子往往共存作为复合污染存在。所以开发同时去除抗生素和重金属离子的材料是重中之重。生物炭材料作为新型功能吸附剂在去除抗生素和重金属离子方面有着巨大的潜力。基于此,本研究以银杏叶转化的生物炭为基础,通过形貌调控及无机纳米材料复合等多种方式,构筑新型3D网状生物炭基复合材料。将所构筑的材料应用到水中环丙沙星(CIP)和铅离子(Pb2+)单吸附及共吸附去除研究。具体研究如下:1.以银杏叶为生物质材料,首先对其进行活化并碳化得到3D网状生物炭(BC),随后以水热合成的方法将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)修饰的MoS2纳米片均匀分散生长在生物炭表面上,最终得到SDBS-MoS2@BC复合材料。对其理化性质进行表征,SDBS-MoS2@BC具有3D网状多孔结构并展现了较大的比表面积(975.9 m~2/g)及孔体积(0.710 cm~3/g),可为吸附提供更多的吸附位点及便利的传质路径。分别探究了SDBS-MoS2@BC对CIP/Pb2+在单一体系及CIP&Pb2+二元体系的吸附动力学行为与吸附等温线。SDBS-MoS2@BC对CIP/Pb2+的单吸附体系及CIP&Pb2+二元吸附体系均符合准二级动力学模型和Langmuir模型。单吸附体系中,SDBS-MoS2@BC对CIP/Pb2+分别在10分钟/15分钟达到吸附平衡,展现了快速的吸附速度(kCIP1=0.0081 g·mg-1·min-1,kPb1=0.0043 g·mg-1·min-1)。SDBS-MoS2@BC对CIP/Pb2+的饱和吸附量分别达到331 mg/g和257 mg/g,展现了SDBS-MoS2@BC对CIP/Pb2+优异的吸附能力。二元吸附体系中,SDBS-MoS2@BC对CIP/Pb2+展现了较单吸附体系更快的吸附速度(kCIP2=0.0178g·mg-1·min-1,kPb2=0.0045 g·mg-1·min-1)。此外,与单吸附体系相比,SDBS-MoS2@BC对CIP/Pb2+的饱和吸附量也有所提升,分别达到393 mg/g和321mg/g。探究了环境体系中存在的共存干扰物对SDBS-MoS2@BC吸附性能的影响以及SDBS-MoS2@BC的稳定性。在腐植酸及多种无机离子共存体系中,SDBS-MoS2@BC对CIP/Pb2+的吸附效率几乎不变,展现了其优异的抗干扰能力。重复利用5次后,SDBS-MoS2@BC对CIP/Pb2+的吸附效率没有明显下降,说明SDBS-MoS2@BC具有较好的稳定性。研究并揭示了SDBS-MoS2@BC对CIP/Pb2+的单吸附机理及CIP&Pb2+共吸附机理。2.以银杏叶为生物质材料,首先对其进行碳化并同步非金属元素N、S可控掺杂及形貌调控,制备3D网状生物炭材料(N,S-BC),通过水热在其表面负载CoFe2O4纳米颗粒,制备CoFe2O4@N,S-BC磁性吸附材料。对CoFe2O4@N,S-BC理化性质进行了表征。分别探究了CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+在单一体系和CIP&Pb2+二元体系的吸附动力学行为及吸附等温线。CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+的单吸附体系及CIP&Pb2+二元吸附体系均符合准二级动力学模型和Langmuir模型。单吸附体系中,CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+分别在20分钟/15分钟达到吸附平衡,展现了CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+较快的吸附速度(kCIP2=0.0052 g·mg-1·min-1,kPb2=0.0049 g·mg-1·min-1)。CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+的饱和吸附量分别达到400 mg/g和224 mg/g,体现了CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+优异的吸附能力。二元吸附体系中,CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+的吸附速率常数kCIP2、kPb2分别为0.0035 g·mg-1·min-1和0.0051 g·mg-1·min-1。CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+的饱和吸附容量分别达到418 mg/g和244 mg/g。探究了环境体系中存在的共存干扰物对CoFe2O4@N,S-BC吸附性能的影响以及CoFe2O4@N,S-BC的稳定性。在腐植酸及多种无机离子共存体系中,CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+的吸附效率几乎不变,展现了其优异的抗干扰能力。重复利用5次后,CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+的吸附效率没有明显影响,说明CoFe2O4@N,S-BC具有较好的稳定性。研究并揭示了CoFe2O4@N,S-BC对CIP/Pb2+的单吸附机理及CIP&Pb2+共吸附机理。