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Position: Home > Articles > Effects of aged straw biochar on the adsorption characteristics of norfloxacin Journal of Agro-Environment Science 2022,41 (5) 1047-1057

老化秸秆生物炭对诺氟沙星吸附特性的研究

作  者:
陈天涯;袁木子;张舒羽;马秀兰;韩兴;王玉军;王波
单  位:
吉林农业大学信息技术学院;吉林农业大学资源与环境学院
关键词:
玉米秸秆;生物炭;老化;表征;吸附;诺氟沙星
摘  要:
为研究老化秸秆生物炭的性质及对水中诺氟沙星的吸附特性,本研究将新鲜生物炭进行自然老化、冻融循环老化和高温老化,通过元素分析、扫描电镜和红外光谱分析老化前后生物炭的组成和结构特性变化,研究老化生物炭对诺氟沙星的吸附机理以及pH、离子类型和离子浓度对吸附效果的影响.结果表明:不同老化方式均使生物炭的C元素含量降低,O元素含量显著增加,极性增加,芳香性降低,其中高温老化影响最大.高温老化使生物炭表面的—OH和C=C明显减少,冻融循环老化使—OH数量增加,自然老化对生物炭表面官能团影响较小.老化使生物炭表面破损、孔道塌陷,生物炭上的吸附点位被阻塞,不利于对诺氟沙星的吸附.老化前后生物炭对诺氟沙星的吸附更符合准二级动力学模型,等温吸附拟合发现,Langmuir模型能更好地拟合诺氟沙星在生物炭上的吸附过程.自然老化、冻融循环老化和高温老化分别使生物炭的吸附量降低了5.50%、7.70%、14.80%;在背景液pH 3.0~11.0范围内,老化前后生物炭对诺氟沙星的吸附量随pH增大先升高再降低,当pH为7.0时,吸附量达到最大值.阳离子价态越高,离子浓度越大,老化后生物炭对诺氟沙星的吸附量越小.研究表明,老化对生物炭的理化性质和吸附抗生素的能力均有影响,因此在使用生物炭去除目标污染物时需要考虑环境因素的影响.
译  名:
Effects of aged straw biochar on the adsorption characteristics of norfloxacin

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