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氧化石墨烯纳米颗粒对抗生素类污染物吸附特征及影响因素
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作者 李艳香 陈玖妍 +4 位作者 张文波 张玉强 马龙 栾日坚 祁志冲 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期633-641,共9页
本文通过吸附动力学和吸附等温线探究了氧化石墨烯(GO)纳米颗粒对3种典型的四环素类抗生素(即四环素(TC)、土霉素(OTC)和金霉素(CTC))吸附特征.结果表明,伪二级动力学模型可以很好的拟合吸附动力学的结果,吸附速率可能受化学吸附控制.... 本文通过吸附动力学和吸附等温线探究了氧化石墨烯(GO)纳米颗粒对3种典型的四环素类抗生素(即四环素(TC)、土霉素(OTC)和金霉素(CTC))吸附特征.结果表明,伪二级动力学模型可以很好的拟合吸附动力学的结果,吸附速率可能受化学吸附控制.吸附等温线的结果显示GO对3种抗生素均有较高的吸附能力,且吸附能力依次为:CTC>OTC>TC.这主要是由于四环素类抗生素可以通过π-π作用、阳离子-π键、疏水作用以及静电作用等机制与GO产生结合.此外,四环素类抗生素在GO上的吸附行为与背景溶液的水化学条件(如pH、离子强度和二价金属离子)密切相关.总体来讲,由于静电斥力的增强,抗生素在GO上的吸附量随着背景溶液pH值的升高或离子强度(NaCl)的增加而降低,这主要是由于静电引力和吸附点位的减少所致;二价阳离子(Cu^(2+))可以通过表面桥连作用,显著促进抗生素在GO上的吸附.本研究结果清楚地表明抗生素本身的化学性质和背景溶液的水化学条件在GO去除抗生素的过程起着重要作用. 展开更多
关键词 氧化石墨烯 四环素类抗生素 水化学条件 吸附
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磷酸盐对纳米二氧化钛吸附水体中重金属离子行为的影响和机理分析
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作者 李艳香 陈玖妍 +4 位作者 韩荣 栾日坚 张玉强 吴来东 祁志冲 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期317-325,共9页
纳米二氧化钛(n TiO_(2))被广泛应用于去除水体中的重金属。磷酸盐作为水体中普遍存在的无机阴离子,能够对重金属离子在n TiO_(2)上的吸附特征产生影响。本文聚焦磷酸盐存在条件下n TiO_(2)胶体颗粒对典型重金属离子(Zn^(2+)和Cd^(2+))... 纳米二氧化钛(n TiO_(2))被广泛应用于去除水体中的重金属。磷酸盐作为水体中普遍存在的无机阴离子,能够对重金属离子在n TiO_(2)上的吸附特征产生影响。本文聚焦磷酸盐存在条件下n TiO_(2)胶体颗粒对典型重金属离子(Zn^(2+)和Cd^(2+))的吸附行为,以电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定吸附平衡后水相中重金属离子的浓度。通过批量吸附实验考察不同水化学条件下(离子强度和共存阴离子),磷酸盐对n TiO_(2)胶体颗粒吸附水体中Zn^(2+)和Cd^(2+)特征的影响规律。采用经典吸附等温线模型对实验数据进行拟合,并结合纳米颗粒的Zeta电位和粒径变化等表征手段揭示了相关吸附机制。研究发现:①磷酸盐的存在能有效地增强重金属在n TiO_(2)上的吸附,Zn^(2+)和Cd^(2+)的最大吸附量分别由121.1mg/g和84.7mg/g增加至588.3mg/g和434.8mg/g,增加了3.8~4.1倍。这主要由于磷酸盐能够通过桥连作用形成金属-磷酸盐-n TiO_(2)三元络合物以及增加重金属离子和胶体颗粒之间的静电引力,从而增强n TiO_(2)对重金属离子的吸附。②背景溶液中离子强度的增加会降低n TiO_(2)对重金属离子的吸附效果。当背景溶液中离子强度(NaCl浓度)从0增加至10mmol/L时,n TiO_(2)与金属离子之间的静电吸引会减弱,同时Na+与重金属离子竞争n TiO_(2)表面吸附位点亦降低了n TiO_(2)对重金属离子的吸附。③共存竞争性阴离子(如Cl-、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-))会削弱磷酸盐对n TiO_(2)吸附金属离子的增强作用,抑制顺序为:SO_(4)^(2-)>NO_(3)^(-)>Cl-,即与其离子半径的数量级成反比。这是由于共存阴离子与磷酸盐竞争n TiO_(2)表面的吸附位点所致。研究结果表明,磷酸盐可以显著地增强n TiO_(2)对重金属离子的去除效能,但是去除效能的大小会受到背景溶液中水化学条件的影响。 展开更多
关键词 纳米二氧化钛(n TiO 2) 重金属离子 电感耦合等离子体发射光谱法 磷酸盐 阴离子 吸附
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无机配体和溶液pH对四环素在石英砂介质上沉积行为的影响
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作者 魏琪琦 晋艺涵 +3 位作者 刘梦雅 陈玖妍 李德亮 祁志冲 《化学研究》 CAS 2023年第3期244-252,共9页
目前为止,关于典型无机配体和溶液pH对四环素(tetracycline,TC)在石英砂介质上沉积的影响规律仍然知之甚少。在本研究中,通过吸附动力学和吸附等温线探究了三种典型的无机配体(即磷酸盐、硅酸盐和碘酸盐)对四环素在石英砂上吸附的影响... 目前为止,关于典型无机配体和溶液pH对四环素(tetracycline,TC)在石英砂介质上沉积的影响规律仍然知之甚少。在本研究中,通过吸附动力学和吸附等温线探究了三种典型的无机配体(即磷酸盐、硅酸盐和碘酸盐)对四环素在石英砂上吸附的影响机制。总体来讲,在pH 5.0~9.0范围内,所有的配体都能抑制四环素在石英砂介质上的沉积,这是由于配体能够增强砂粒和四环素阴离子(即TC^(-)和TC_(2)^(-))之间的静电斥力,以及配体和四环素分子对沉积位点的竞争。此外,配体对四环素的沉积抑制作用与配体类型密切相关,并遵循磷酸盐>硅酸盐>碘酸盐的规律。这一现象归因于具有不同分子大小的无机配体会影响四环素与砂粒的结合能力。有趣的是,由于pH引起了不同程度的沉积位点竞争效应,不同的无机配体对四环素沉积的抑制程度受到背景溶液pH的控制。总之,我们的研究结果清楚地表明环境中广泛存在的无机配体能够显著地影响四环素的沉积行为。 展开更多
关键词 无机配体 四环素 吸附动力学 吸附等温线 砂粒
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氧化石墨烯负载磁性纳米复合材料(Fe3 O4/rGO):氧化降解三氯乙烯的有效来源
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作者 乌斯曼 庄景果 +2 位作者 王霏 陈玖妍 王新海 《化学研究》 CAS 2020年第6期518-524,共7页
合成了固定在还原氧化石墨烯(rGO)上的纳米磁铁矿(Fe3O4)纳米颗粒,用于活化过氧单硫酸酯(PMS)以促进三氯乙烯(TCE)降解.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、布伦诺-埃米特-特勒(BET)表面表征、X射线衍射(XRD)等多种分析技... 合成了固定在还原氧化石墨烯(rGO)上的纳米磁铁矿(Fe3O4)纳米颗粒,用于活化过氧单硫酸酯(PMS)以促进三氯乙烯(TCE)降解.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、布伦诺-埃米特-特勒(BET)表面表征、X射线衍射(XRD)等多种分析技术对合成的Fe3O4/还原氧化石墨烯(rGO)纳米复合材料进行表征.这些技术证实了还原氧化石墨烯负载球形Fe3O4的成功制备,其表面积和粒径分别为176.32 m^2/g和80~120 nm.氧化石墨烯载体阻止了Fe3O4纳米粒子的团聚和聚集.并通过Fe3O4/rGO和PMS剂量实验优化降解性能.结果表明,0.15g/L Fe3 O4/rGO和1.5mmol/L PMS足以充分降解TCE.此外,矿化(85%)和脱氯(89.3%)验证了过程中无毒中间体和最终产物的形成.活性位点的腐蚀和损失降低了催化剂的可回收性和稳定性,在第4次循环后观察到约18%的TCE降解.Fe3O4/还原氧化石墨烯活化PMS可作为地下水中TCE的另一种修复技术. 展开更多
关键词 非均相催化剂 FE3O4 过硫酸盐 三氯乙烯 预氧化过程
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