改性石墨烯-生物炭复合材料对磺胺类抗生素的吸附
2017-05-21孙宁宁张景环乔永亮白月阳丁雅楠马文静伍奕轩
山东化工 2017年23期
张 江,孙宁宁,张景环,乔永亮,白月阳,丁雅楠,马文静,伍奕轩,谢 丹
(青岛科技大学 环境与安全工程学院,山东 青岛 266042)
磺胺类抗生素在水体中频繁检出[1]。生物炭具有较大的比表面积和丰富的含氧功能团,是一种去除抗生素的高效且廉价的吸附剂[2-3]。由于单一生物炭对抗生素的去除效果有限,越来越多的学者将生物炭与其他材料复合,合成具有新性能、新结构的材料,提高吸附材料的性能[4-5]。因此,本文研究海藻酸钠和磁性改性石墨烯-生物炭复合材料对磺胺的吸附,对水中抗生素的去除,具有重要的意义。
1 材料与方法
1.1 药品
磺胺嘧啶纯度为99.9%,购自中国药品生物制品检定所,分子量为250.3 g/mol,LogKow为-0.09。
1.2 石墨烯-生物炭复合材料的制备
称取5.0 g栗子壳粉末,加入100 mL石墨烯悬浮液中搅拌1 h,混合物在80 ℃干燥3 h,放入马弗炉中,400 ℃缺氧热解1 h。冷却研磨过筛后保存。
1.3 海藻酸钠-石墨烯-生物炭复合材料的制备
将1.5 g海藻酸钠溶于50 mL水中得到海藻酸钠水溶液,加入2.0 g石墨烯-生物炭复合材料,超声1 h,用注射器将上述混合溶液滴入5 %氯化钙溶液中,固化为凝胶球,去掉氯化钙溶液,干燥24 h,得到海藻酸钠-石墨烯-生物炭复合材料。
1.4 磁性-石墨烯-生物炭复合材料的制备
将1.0 g石墨烯-生物炭复合材料溶于1 L去离子水中,超声2 h,得到石墨烯-生物炭悬浮液。将5.0 g FeCl3·6H2O溶于100 mL去离子水中,得到氯化铁溶液。将石墨烯-生物炭悬浮液与氯化铁溶液混合,调节溶液pH值=10,磁力搅拌24 h。溶液加热浓缩致粘稠状态,将干燥后的固体物在400℃下灼烧 1 h,得到磁性-石墨烯-生物炭复合材料。……
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