针铁矿吸附诺氟沙星特征的研究
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铁基生物炭活化过硫酸盐非自由基途径主导高效降解诺氟沙星王聪聪;陈家玮【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2024(51)2【摘要】近年来,环境中新污染物的去除备受关注。
其中抗生素诺氟沙星作为一种典型的新污染物,能够大量富集于土壤中,威胁到人类健康。
已有研究表明,众多去除手段中,铁基生物炭活化强氧化剂的方式是一种高效、廉价的原位去除手段。
铁的含量、价态和负载情况是影响催化活性的关键因素。
然而,如何将去除能力最大化还尚未探明。
因此,针对土壤中的典型抗生素诺氟沙星,系统研究了铁基生物炭热解温度和生物质粒径对诺氟沙星的高效去除能力的影响。
采用批实验获得了不同铁基生物炭对诺氟沙星的降解效率和能力;通过自由基淬灭实验结合多种表征探讨了诺氟沙星降解的关键机制。
结果表明,热解温度900°C、生物质粒径为75~150μm 时制备出的铁基生物炭能够在10min内完全降解诺氟沙星,并且3次使用后仍能保持50%的降解能力。
通过作用机制分析,说明诺氟沙星的降解机制是由单线态氧主导的非自由基途径,硫酸根自由基和羟基自由基起辅助作用。
研究构建的催化氧化体系对诺氟沙星降解效率高,对环境pH适用性强,二次污染风险低,有望用于土壤中诺氟沙星类污染的修复。
【总页数】11页(P66-76)【作者】王聪聪;陈家玮【作者单位】中国地质大学(北京)地球科学与资源学院【正文语种】中文【中图分类】P641.69【相关文献】1.非自由基介导的氧化铜活化单过硫酸盐降解四环素2.铁基催化剂在过硫酸盐高级氧化中的研究进展--非自由基途径3.过硫酸盐高级氧化技术通过非自由基途径降解有机污染物的研究进展4.螯合树脂原位制备载铁炭基催化剂活化过硫酸盐降解染料X-3B的研究5.纳米零价铁基生物炭活化过硫酸盐降解土霉素因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《纳米Fe3O4激活过硫酸盐去除磺胺甲恶唑和诺氟沙星的研究》篇一摘要:本研究旨在探讨纳米Fe3O4激活过硫酸盐在去除水体中磺胺甲恶唑(SMX)和诺氟沙星(NOR)等抗生素的效果及机制。
通过实验,我们发现纳米Fe3O4能够有效激活过硫酸盐,产生强氧化性物质,从而有效降解水中的SMX和NOR。
本文详细介绍了实验方法、结果及讨论,为纳米材料在环境治理中的应用提供了理论依据。
一、引言随着医药行业的快速发展,抗生素类药物如磺胺甲恶唑(SMX)和诺氟沙星(NOR)等在人类医疗和畜牧业中的使用日益增多,导致这些药物在环境中残留,对生态环境和人类健康构成潜在威胁。
因此,研究有效去除水体中抗生素的方法具有重要意义。
本研究采用纳米Fe3O4激活过硫酸盐的方法,探讨其去除SMX和NOR的效果及机制。
二、研究方法1. 材料与试剂本研究所用材料包括纳米Fe3O4、过硫酸盐等。
SMX和NOR购自专业试剂供应商。
2. 实验方法(1)制备纳米Fe3O4并表征其性质;(2)通过实验确定纳米Fe3O4激活过硫酸盐的最佳条件;(3)在最佳条件下,分别加入不同浓度的SMX和NOR,观察其降解情况;(4)分析降解产物的组成及毒性变化;(5)通过对比实验,探讨其他因素如pH值、温度等对降解效果的影响。
三、结果与讨论1. 纳米Fe3O4的表征通过透射电镜等手段对纳米Fe3O4进行表征,证明其具有较高的纯度和良好的分散性。
2. 纳米Fe3O4激活过硫酸盐的效果实验发现,纳米Fe3O4能够有效激活过硫酸盐,产生强氧化性物质。
在最佳条件下,过硫酸盐的活化效率达到最高,为后续的抗生素降解提供了有力保障。
3. SMX和NOR的降解情况在最佳条件下,纳米Fe3O4激活过硫酸盐能够有效地降解SMX和NOR。
随着反应时间的延长,SMX和NOR的浓度逐渐降低,同时降解产物的毒性也得到有效降低。
4. 影响因素分析pH值、温度等因素对降解效果有一定影响。
在适当的pH值和温度范围内,降解效果较好。
《四方针铁矿及其铝氧化物复合体对氟离子的吸附性能与机理》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体中的氟离子污染问题日益严重。
氟离子污染不仅影响饮用水质,还对生态环境和人类健康构成潜在威胁。
因此,研究有效去除水体中氟离子的方法和技术显得尤为重要。
四方针铁矿(hematite)和铝氧化物复合体是两种常见的天然矿物材料,因其具有较大的比表面积和丰富的活性位点,被广泛应用于水处理领域。
本文旨在探讨四方针铁矿及其铝氧化物复合体对氟离子的吸附性能与机理,以期为氟离子污染治理提供理论依据和技术支持。
二、四方针铁矿及其铝氧化物复合体的基本性质四方针铁矿(hematite)是一种铁氧化物矿物,化学式为Fe2O3。
它具有较高的比表面积和丰富的活性位点,使得其具有良好的吸附性能。
铝氧化物复合体则是由多种铝氧化物组成的复杂混合物,具有较高的化学稳定性和吸附性能。
这两种材料在水处理领域具有广泛的应用前景。
三、实验方法与材料本文采用批式吸附实验,以四方针铁矿和铝氧化物复合体为吸附剂,以含氟离子溶液为吸附质。
实验过程中,通过改变吸附剂种类、用量、溶液pH值、氟离子浓度等条件,研究四方针铁矿及其铝氧化物复合体对氟离子的吸附性能。
同时,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段对吸附前后的材料进行表征,以揭示其吸附机理。
四、四方针铁矿对氟离子的吸附性能与机理1. 吸附性能:实验结果表明,四方针铁矿对氟离子具有良好的吸附性能。
在一定的条件下,四方针铁矿的吸附量随氟离子浓度的增加而增加,达到饱和吸附量后趋于稳定。
此外,溶液的pH 值、吸附剂用量等因素也会影响四方针铁矿的吸附性能。
2. 吸附机理:四方针铁矿对氟离子的吸附机理主要包括静电吸引、配位交换和表面沉淀等。
在适当的pH值条件下,四方针铁矿表面的正电荷与氟离子之间的静电吸引作用使得氟离子被吸附在材料表面。
此外,四方针铁矿表面的活性位点与氟离子发生配位交换,进一步促进氟离子的吸附。
针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸行为与热力学研究刘晓华;吴宏海;管玉峰;曾丽璇;邓达义;何广平【摘要】采用批量振荡吸附平衡法设计针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸试验,对比研究了针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸行为,并考察了不同K+浓度的溶液对蒙脱石吸附菲的影响,比较分析了线性吸附模型和Freundlich吸附模型描述矿物吸附等温线的准确性,并从吸附热力学角度探讨了矿物的吸附机理.结果表明:针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸均表现出明显的非线性和解吸滞后现象;相对于线性吸附模型来说,针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸更符合Freundlich吸附模型;与蒙脱石相比,针铁矿对菲的吸附更为显著,且具有更好的稳定性;溶液中软阳离子K+的存在使蒙脱石对菲的吸附能力得到显著提高;菲在蒙脱石和针铁矿上的吸附过程是一个自发放热,同时伴随着熵值减小的过程;随着温度的升高,蒙脱石和针铁矿对菲的吸附能力均减弱.【期刊名称】《地球科学与环境学报》【年(卷),期】2012(034)001【总页数】7页(P40-46)【关键词】热力学;吸附;解吸;等温线;针铁矿;蒙脱石;菲;多环芳烃【作者】刘晓华;吴宏海;管玉峰;曾丽璇;邓达义;何广平【作者单位】华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】P5790 引言多环芳烃(PAHs)是具有致畸、致癌、致突变作用的毒害有机污染物[1],且具有生物难降解性[2],在环境中分布广泛,因而引起广泛关注[3]。
前人研究认为,土壤/沉积物中天然有机质(NOM)对PAHs的吸附作用是控制其在环境中迁移、转化与归宿的重要因素[4-5]。
这些研究忽略了土壤矿物质对PAHs 的吸附贡献。
《硫化纳米零价铁对水中诺氟沙星去除的机理研究》篇一一、引言随着现代工业和医药的快速发展,抗生素类药物如诺氟沙星(Norfloxacin)在人类医疗和动物养殖中的使用日益增加,导致其在环境中广泛存在并可能对生态环境和人类健康构成潜在威胁。
因此,有效去除水中的抗生素类药物成为了环境科学研究的重要课题。
硫化纳米零价铁作为一种新型的环境修复材料,在处理水中污染物方面展现出独特的效果。
本文将探讨硫化纳米零价铁对水中诺氟沙星的去除机理。
二、硫化纳米零价铁的特性硫化纳米零价铁(S-nZVI)是一种具有高反应活性的纳米材料,其粒径小、比表面积大、表面活性高。
在水中,S-nZVI能够与多种污染物发生反应,从而实现对污染物的去除。
其独特的物理化学性质使其在环境修复领域具有广阔的应用前景。
三、诺氟沙星的性质及危害诺氟沙星是一种广谱抗生素,广泛应用于人类和动物疾病的治疗。
然而,诺氟沙星在环境中难以降解,可能对生态环境和人类健康造成潜在威胁。
因此,研究有效去除水中的诺氟沙星具有重要意义。
四、硫化纳米零价铁去除诺氟沙星的机理硫化纳米零价铁对诺氟沙星的去除主要涉及吸附和还原两种机制。
首先,S-nZVI的高比表面积和丰富的活性位点使其能够通过吸附作用将诺氟沙星从水中去除。
其次,S-nZVI的还原性能可以与诺氟沙星发生化学反应,将其还原为低毒或无毒的物质。
此外,硫化纳米零价铁在反应过程中可能产生的一些活性氧物质(如·OH)也能够参与诺氟沙星的降解过程。
五、实验方法与结果我们通过一系列实验来探究S-nZVI对诺氟沙星的去除效果及机理。
实验中,我们分别在不同条件下(如不同S-nZVI投加量、不同pH值、不同温度等)测定诺氟沙星的去除效果。
结果表明,S-nZVI能够有效去除水中的诺氟沙星,且去除效果受多种因素影响。
通过分析反应前后S-nZVI的物理化学性质及诺氟沙星的降解产物,我们进一步揭示了S-nZVI去除诺氟沙星的机理。
大连理工大学硕士学位论文摘要氧氟沙星(OFX) 是广泛应用于医疗、养殖和畜牧等行业中的喹诺酮类抗生素,其在生产和使用过程中进入环境会造成潜在的生态风险。
研究表明,以含铁矿物等作为催化剂的非均相类芬顿氧化技术能够用于抗生素的降解。
然而,含铁矿物催化的非均相类芬顿体系中Fe(III)/Fe(II) 循环缓慢,提高Fe(III)/Fe(II) 转化效率成为改善非均相类芬顿体系催化活性的关键。
研究表明,向类芬顿体系中添加某些还原剂和配合剂能够促进Fe(III)/Fe(II) 转化效率,提高类芬顿降解效果。
作为限氧条件下热解生物质的产物,生物炭(biocahr, BC) 来源广泛、成本低廉,且具有良好的吸附及配合金属离子能力和氧化还原活性。
有鉴于此,本研究探索利用BC强化针铁矿(Gt) 催化类芬顿反应降解OFX。
利用小麦秸秆在300 °C或600 °C条件下分别热解制备生物炭样品BC300和BC600。
将上述BC样品加入Gt类芬顿体系可显著促进体系氧化降解OFX。
在4 h内,Gt/H2O2和BC600/H2O2体系中只有38.4%和48.4%的OFX (20 mg/L) 被去除,而在Gt/BC600/H2O2体系中,OFX去除效率大于94.0%。
Gt/H2O2、BC600/H2O2和Gt/BC600/H2O2体系的准一级动力学速率常数分别为0.12、0.16和0.72 h-1,表明Gt-BC 共存类芬顿体系中发生了协同催化降解。
与BC300相比,在较高的热解温度下产生的BC600可以更好地促进OFX的降解。
在Gt-BC共存类芬顿体系中,当Gt浓度为0.2 g/L,BC600浓度为0.3 g/L,H2O2浓度为2 mM,pH为3时,OFX的降解效果最佳,4 h内可达94.2%。
在连续四次重复使用过程中,Gt/BC600/H2O2体系对OFX的去除效率分别为94.2%,87.8%,82.4%和75.5%,表明其具有较好的催化降解稳定性。
诺氟沙星-铽荧光体系的研究及分析应用
王磊;韩本政;桑立红;程秀民;仇峰
【期刊名称】《中国医药工业杂志》
【年(卷),期】2000(31)11
【摘要】对稀土元素铽与诺氟沙星配合物的荧光特性进行了研究 ,建立了高灵敏度测定诺氟沙星制剂的分析方法 ,其荧光光谱的激发波长λex=330 nm,发射波长
λem=5 45 nm。
诺氟沙星浓度 C在 0 .0 1~1μg/m l范围内与荧光强度 F呈良好的线性关系 ,标准曲线的回归方程为 F=381C- 1.32 ,r=0 .9997,平均回收率为99.92 % ,RSD为 1.5 %
【总页数】3页(P508-509)
【关键词】诺氟沙星;荧光分光光度法;铽;测定
【作者】王磊;韩本政;桑立红;程秀民;仇峰
【作者单位】山东医科大学药学院
【正文语种】中文
【中图分类】R978.19
【相关文献】
1.钇(Ⅲ)对铽(Ⅲ)-对苯二甲酸-乙二胺体系的荧光增强及其分析应用 [J], 许书道
2.镧(Ⅲ)对铽(Ⅲ)-邻-氟苯甲酸-乙二胺体系荧光的增强及其分析应用 [J], 许书道
3.激光诱导荧光光谱分析法研究(Ⅰ)——EDTA-Tiron-CTMAB体系和光学多道分析仪用于痕量铽的测定 [J], 胡继明
4.银纳米敏化铽-诺氟沙星荧光和二级散射的研究与应用 [J], 杨志洁;赵慧春;丁芬;李爱云;王晓莉
5.铽—间苯二甲酸—TOPO—TritonX—100荧光体系的研究及分析应用 [J], 王磊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
诺氟沙星在热带土壤中的吸附-解吸特征研究陈淼;俞花美;葛成军;唐文浩;邓惠;李春荣;焦鹏【摘要】抗生素是目前使用较为广泛的药物之一,全球抗生素年均使用总量为10×104~20×104 t.而大部分抗生素不能被机体完全吸收,约占用药量40%~90%的抗生素以母体或代谢物形式经由病人和畜禽粪尿排入环境,并经由施肥等途径对土壤和水体环境造成污染.近年来,对于抗生素在土壤中的环境行为已成为国内外研究的热点.而对于抗生素在热带土壤中的残留和环境行为研究较少.文章选取典型氟喹诺酮类抗生素-诺氟沙星,研究其在热带土壤中的吸附解吸特征,揭示其在不同土壤中的吸附机理,以期为氟喹诺酮类抗生素在热带土壤中的环境风险评价提供理论依据.以 OECD Guideline 106为基础,采用批量平衡方法研究诺氟沙星在3种热带土壤上的吸附解吸特征.结果表明,诺氟沙星在3种热带土壤上的吸附和解吸数据均能用 Freundlich 方程和 Langmuir 方程进行较好的拟合,在3种土壤上的吸附等温线呈“L 型”.其 Kf 值变化较大,分别为燥红土322.4 L·kg-1,砖红壤967.2 L·kg-1,水稻土1370.9 L·kg-1,最大吸附量分别为燥红土198.9 mg·kg-1、砖红壤355.3 mg·kg-1和水稻土371.9 mg·kg-1.显示诺氟沙星在3种热带土壤中的吸附行为存在较大的差异.此外,诺氟沙星在3种热带土壤上的解吸常数均明显高于吸附常数,解吸过程存在明显的滞后现象,在同一土壤中随着平衡溶液中诺氟沙星质量浓度的增加,滞后系数逐渐增大,水稻土的解吸滞后现象明显高于其他2种土壤(p<0.05).【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2012(000)011【总页数】6页(P1891-1896)【关键词】诺氟沙星;热带土壤;吸附;解吸;抗生素【作者】陈淼;俞花美;葛成军;唐文浩;邓惠;李春荣;焦鹏【作者单位】海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室,海南海口 570228; 海南大学环境与植物保护学院,海南海口 570228;中国矿业大学北京化学与环境工程学院,北京 100083;海南大学环境与植物保护学院,海南海口570228; 海南低碳经济政策与产业技术研究院,海南海口 570228;海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室,海南海口 570228; 海南大学环境与植物保护学院,海南海口 570228;海南大学环境与植物保护学院,海南海口 570228;海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室,海南海口 570228; 海南大学环境与植物保护学院,海南海口 570228;海南低碳经济政策与产业技术研究院,海南海口 570228【正文语种】中文【中图分类】X131.3抗生素是目前使用较为广泛的药物之一,据报道,全球抗生素年均使用总量为10×104~20×104 t [1]。
《纳米Fe3O4激活过硫酸盐去除磺胺甲恶唑和诺氟沙星的研究》篇一一、引言随着医药行业的快速发展,药物及个人护理品(PPCPs)的广泛使用已引起全球关注。
其中,磺胺甲恶唑(SMX)和诺氟沙星(NOR)作为常见的抗生素药物,在环境中持续存在并可能对生态系统及人类健康构成潜在威胁。
因此,开发高效、环保的抗生素处理方法显得尤为重要。
近年来,纳米Fe3O4因其良好的催化性能和环保特性在高级氧化过程中被广泛应用。
本研究旨在探讨纳米Fe3O4激活过硫酸盐对SMX和NOR的去除效果及机制。
二、材料与方法1. 材料本研究所用材料包括纳米Fe3O4、过硫酸盐、SMX、NOR以及实验所需的各种化学试剂。
所有试剂均为分析纯,实验用水为去离子水。
2. 方法(1)实验装置与操作流程实验采用批量法进行,将一定量的纳米Fe3O4、过硫酸盐及SMX或NOR溶液混合,置于恒温振荡器中,定期取样分析。
(2)分析方法SMX和NOR的浓度采用紫外-可见分光光度法进行测定,纳米Fe3O4的粒径及形貌通过透射电子显微镜(TEM)进行观察。
三、结果与讨论1. 纳米Fe3O4激活过硫酸盐对SMX和NOR的去除效果实验结果表明,纳米Fe3O4激活过硫酸盐能够有效去除SMX和NOR。
随着反应时间的延长,SMX和NOR的去除率逐渐增加。
在一定的条件下,纳米Fe3O4能够有效地激活过硫酸盐,产生硫酸根自由基(SO4-·),该自由基具有极强的氧化能力,能够将SMX和NOR快速降解为低毒或无毒的小分子物质。
2. 影响因素分析(1)pH值的影响pH值对纳米Fe3O4激活过硫酸盐去除SMX和NOR的效果具有显著影响。
在酸性条件下,有利于SO4-·的产生,从而提高SMX和NOR的去除率。
(2)纳米Fe3O4投加量的影响纳米Fe3O4投加量对SMX和NOR的去除率也有影响。
随着纳米Fe3O4投加量的增加,SO4-·的产生量增加,有利于SMX和NOR的降解。
几种铁氧化物吸附氟的能力及影响因素的研究
杨小洪;魏世勇;李永峰
【期刊名称】《湖北民族学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2009(027)003
【摘要】合成了水铁矿、磁铁矿、针铁矿、赤铁矿四种铁氧化物,研究了它们对氟的吸附量及其影响因素.结果表明,四种铁氧化物对F-的吸附量差异较大,由大到小的顺序为:水铁矿、磁铁矿、针铁矿、赤铁矿.Henry吸附等温式仅能描述针铁矿对氟的吸附;Freundlich吸附等温式能较好的描述四种铁氧化物对氟的吸附,其相关系数达极显著水平或显著水平;Langmuir吸附等温式能够很好的描述四种铁氧化物对氟的吸附,其相关系数均达极显著水平.pH值和温度可明显影响铁氧化物对氟吸附,在酸性条件下,随着pH升高吸附量下降;而在碱性条件下,随着pH升高吸附量缓慢上升;在中性附近时吸附能力最差.随着温度升高(25~45℃),吸附量呈增加趋势.【总页数】6页(P248-253)
【作者】杨小洪;魏世勇;李永峰
【作者单位】湖北民族学院化学与环境工程学院,湖北恩施,445000;湖北民族学院化学与环境工程学院,湖北恩施,445000;湖北民族学院化学与环境工程学院,湖北恩施,445000
【正文语种】中文
【中图分类】X131.2
【相关文献】
1.铁氧化物沉积对氧化铝氟吸附再生性能的影响 [J], 张建锋;李科迎;罗宁
2.几种改性活性氧化铝颗粒吸附剂除氟实验研究 [J], 党丹;丁文明;霍亚坤
3.几种赤铁矿的制备、表征及其对氟的吸附性能研究 [J], 向文军;朱朝菊;魏世勇
4.几种吸附剂对氟的吸附特性的研究 [J], 魏世勇
5.几种土壤的氟吸附特性研究 [J], 万红友;黎成厚;师会勤;周生路
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