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题名N掺杂树脂基球形多孔炭的制备及吸附抗生素性能
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作者
余谟鑫
朱雨
吕宋琢璞
张晨
柯清平
王晓婷
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机构
安徽工业大学化学与化工学院
中钢天源股份有限公司
马钢集团股份有限公司
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出处
《精细化工》
北大核心
2025年第10期2251-2261,2287,共12页
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基金
安徽省博士后科研项目(2021B547)
安徽省高校自然科学研究项目(KJ2021A0399)。
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文摘
首先,以阳离子交换树脂为原料、NH_(4)HCO_(3)为N源制备了碳前驱体;然后,经850℃高温活化制备了N掺杂树脂基球形多孔炭(NSAC)。采用BET、SEM、FTIR、XPS、纳米粒度与Zeta电位分析仪对NSAC进行了表征。将NSAC用于水体中盐酸金霉素(CTC)和左氧氟沙星(LEV)的吸附去除,考察了高温活化时间对NSAC吸附性能的影响。结果表明,NSAC具有球状分级多孔结构;经850℃高温活化2.0 h制备的NSAC2.0的比表面积和总孔体积最大,分别为1612 m^(2)/g和1.39 cm^(3)/g,平均孔径为3.50 nm,非微孔孔容占比达到47%,是一种分级多孔炭材料;NSAC2.0对CTC和LEV的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附动力学符合拟二级动力学模型;根据Langmuir模型计算得出,NSAC2.0对CTC和LEV的最大理论吸附量分别为397和645 mg/g;NSAC2.0的零电位(pH_(PZC))为5.10,在较大的pH范围(1~10)内能保持稳定的吸附能力。NSAC2.0表面有丰富的含C、O和N的官能团,可以与CTC和LEV分子发生静电相互作用、氢键作用、π-π相互作用以及孔隙填充效应,实现对水体中CTC和LEV的吸附去除。NSAC2.0经过5次循环后,对CTC和LEV的吸附量仍有148.7和311.6 mg/g,具有良好的重复使用性。
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关键词
球形炭
阳离子交换树脂
N掺杂
盐酸金霉素
左氧氟沙星
水处理技术
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Keywords
spherical carbon
cation exchange resin
N-doping
hydrochloric acid chlortetracycline
levofloxacin
water treatment technology
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分类号
TQ424
[化学工程]
X703
[环境科学与工程—环境工程]
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