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抗生素(AN)被广泛地应用于工业、农业、医药、畜牧业等领域。其中,只有少部分AN能被人类和动物新陈代谢,大多数会排放到水生环境中,威胁到生态平衡和人类的健康。吸附法被广泛地用于去除水中的污染物。沙柳(SP)是一种广泛生长于荒漠和半荒漠地带的沙生植物,它的成本低廉、存活率高。本研究以SP为原料,以H3PO4为活化剂,运用化学活化法制备沙柳基活性炭(SPAC)。采用响应面分析法(RSM)中的Box-Behnken design(BBD)模型对SPAC的制备条件进行了优化,并将其用于去除水体中的氟喹诺酮类抗生素(FQs)和磺胺类抗生素(SFs)。以FQs中的盐酸环丙沙星(CIP)和诺氟沙星(NOR)为响应目标,探究了H3PO4浓度、活化温度和活化时间的交互作用对制备沙柳基活性炭(SPAC1)的影响,并得到制备SPAC1的最佳条件为:H3PO4浓度67.84%,活化温度567.48°C,活化时间86.58 min。同样,以SFs中的磺胺二甲嘧啶钠(SMS)为响应目标,得出制备沙柳基活性炭(SPAC2)的最佳工艺条件为:H3PO4浓度68.74%,活化温度577.46°C,活化时间48.81 min。应用热重分析(TG/DTG-DSC)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、比表面积分析(BET)等测试技术对SPAC1和SPAC2进行表征。结果表明,SPAC1和SPAC2的比表面积(SBET)分别达到1328 m2/g和1342 m2/g,平均孔径分别为3.706 nm、3.711 nm。另外,SPAC表面含有丰富的官能团,如-OH、-COOH等。以SPAC1为吸附剂,研究了其对CIP和NOR的吸附行为。考察了吸附剂的用量、吸附时间、溶液初始浓度和pH、温度、离子强度等因素对其吸附CIP和NOR的影响。结合吸附热力学和动力学模型,对吸附机理进行了深入探讨。结果表明,SPAC1吸附CIP和NOR的最佳吸附剂用量为0.01 g/L,吸附平衡时间是24 h,吸附的最佳pH分别是8.02和7.75。吸附等温线表明,SPAC1对CIP和NOR的吸附过程符合Freundlich、Koble-Corrigan(K-C)和Dubinin-Radushkevich(D-R)等温线模型,其中K-C模型的拟合度最高。25oC时,利用Langmuir模型计算出SPAC1对CIP和NOR的最大单分子层的吸附量分别为0.653 mmol/g、1.149 mmol/g。吸附动力学的结果表明,准二级和Elovich模型可用来描述SPAC1对CIP和NOR的动力学吸附过程,其中Elovich的拟合程度最好。考察了SPAC2对SMS的吸附行为。利用RSM中的中心组合设计(CCD)研究了SPAC2的用量、吸附时间、溶液初始浓度和pH之间的交互作用对其吸附SMS的影响,优化出最佳的吸附条件为:SPAC2的投加量0.54 g/L,SMS的初始浓度为1.070 mmol/L,吸附时间为8 h,溶液pH值为4.04。在SPAC2的最佳吸附条件下,探讨了其吸附SMS的热力学和动力学过程,并深入研究了吸附的机理。其中,Freundlich、K-C和D-R等温线模型都可以用来描述SPAC2对SMS的吸附过程,其中K-C模型的拟合效果最好。25oC时,利用Langmuir模型计算出SPAC2对SMS的最大单分子层的吸附量为1.127 mmol/g。吸附的动力学过程可用Elovich和准二级动力学模型来描述,其中Elovich模型的拟合效果比较好。热力学参数的计算结果说明,SPAC1吸附CIP和NOR、SPAC2吸附SMS的过程都是自发的吸热反应。粒子内扩散模型的分析结果表明,膜扩散和粒子内扩散共同控制了SPAC1和SPAC2对三种抗生素的吸附过程。SPAC1吸附CIP和NOR的主要机理包括:离子交换、疏水作用、π-π电子供体-受体的相互作用(π-πEDA)、静电吸引、氢键作用等。SPAC2吸附SMS的主要机理包括离子交换、π-πEDA、氢键等作用。对SPAC1和SPAC2再生的可行性进行了研究。结果表明,对吸附CIP和NOR饱和的SPAC1可用0.1 mol/L的HCl作为解吸剂进行再生。三次循环以后,吸附CIP和NOR再生率分别达到87.2%和85.6%。吸附SMS饱和的SPAC2可用0.1 mol/L的NaOH溶液作为解吸剂进行再生。三次循环以后,其再生率达到76.24%。