紫根水葫芦基活性炭吸附氧氟沙星-铜特性及机理研究.docx

紫根水葫芦基活性炭吸附氧氟沙星-铜特性及机理研究
紫根水葫芦基活性炭吸附氧氟沙星-铜特性及机理研究
摘要：本研究以紫根水葫芦基活性炭为吸附剂，研究了其对氧氟沙星-铜的吸附特性及机理。通过表面积和孔径分析、红外光谱以及扫描电镜等技术手段对紫根水葫芦基活性炭进行了表征。实验结果表明，紫根水葫芦基活性炭对氧氟沙星-铜表现出较高的吸附性能，且吸附过程符合准二级动力学模型和朗格缪尔方程。吸附过程受温度、pH值和初始溶液浓度等因素的影响较大。吸附机理主要包括吸附剂表面官能团与氧氟沙星-铜之间的静电作用、配位作用以及π-π堆积作用等。
关键词：紫根水葫芦基活性炭，氧氟沙星-铜，吸附特性，吸附机理
1.引言
氧氟沙星-铜是一种广泛应用于养殖业的饲料添加剂，被广泛使用于猪、鸡等家禽养殖过程中。然而，氧氟沙星-铜在环境水体中的存在引起了人们的关注。由于其对生态环境具有一定的潜在风险，故而有必要考虑其从废水中的去除。活性炭是一种常用的吸附材料，具有较高的吸附性能和较大的比表面积，因此被广泛应用于废水处理中。
2.实验方法
2.1材料
紫根水葫芦基活性炭样品由实验室自行合成，氧氟沙星-铜为实验室提供的纯品。其他实验所需的化学品均为优级分析纯。
2.2吸附实验
将一定质量的吸附剂添加到一系列含有不同浓度氧氟沙星-铜的溶液中，摇床振荡一定时间后，离心分离液体，用电感耦合等离子体发射光谱仪测定上清液中的氧氟沙星-铜浓度。
3.结果和讨论
3.1紫根水葫芦基活性炭的表征结果
通过BET法测定活性炭的比表面积为XXm^2/g，平均孔径为XXnm。红外光谱结果显示，活性炭表面含有大量的氧化物、羟基和羧基等官能团。扫描电镜图像显示，紫根水葫芦基活性炭表面呈现出疏松的孔洞结构。
3.2吸附特性
吸附实验结果显示，紫根水葫芦基活性炭对氧氟沙星-铜具有较高的吸附能力，且吸附过程呈现出较好的准二级动力学模型拟合效果。此外，吸附过程的吸附量随着温度的升高而增大，但随着溶液pH值的增大而减少。初始溶液浓度对吸附量的影响相对较小。
3.3吸附机理
吸附机理研究结果表明，紫根水葫芦基活性炭的吸附过程主要通过静电作用、配位作用以及π-π堆积作用来实现。其中，官能团的氧化物和羟基与氧氟沙星-铜之间通过静电作用实现吸附。同时，配位作用可以发挥一定的作用，通过配位键的形成来增加吸附能力。此外，活性炭表面的碳元素与氧氟沙星-铜的芳香环之间的π-π堆积作用也参与了吸附过程。
4.结论
本研究通过对紫根水葫芦基活性炭的表征和吸附实验的研究，揭示了该活性炭对氧氟沙星-铜的高效吸附特性。吸附机理研究结果表明，吸附过程主要受静电作用、配位作用以及π-π堆积作用的影响。这些结果有助于进一步理解活性炭吸附剂对氧氟沙星-铜的去除机制，为废水处理中的有机污染物吸附过程提供了理论基础。
参考文献：
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[3]田七,王八.活性炭吸附废水中的有机污染物的研究进展[J].应用化学,20xx,xx(x):xx-xx.
总结：本研究通过对紫根水葫芦基活性炭的吸附特性以及机理的研究，揭示了其对氧氟沙星-铜的高效吸附特性。吸附过程主要受静电作用、配位作用以及π-π堆积作用的影响。该研究结果对于废水处理中的有机污染物吸附过程具有一定的理论和实际意义。