随着制药化工行业的发展,制药废水的排放和治理问题逐渐成为社会关注的重点。传统废水处理工艺难以高效去除制药废水中的抗生素,导致全球的湖泊河流等各类水体,甚至日常饮用水中检测出大量抗生素残留。残留的抗生素在大自然生态系统中不断蓄积,微生物耐药现象日趋严重,严重威胁生态系统平衡和人类健康。针对制药废水中抗生素的高效治理,吸附法由于绿色环保、价格低廉、无二次污染和操作简单等优点,被认为是最具有应用前景的技术之一。近几年来,高效吸附剂的研发已成为一项研究热点。本文通过引入不同碱（土）金属,采用热解法高效合成了一系列金属掺杂氮化硼（BN）基纳米吸附剂,并将其用于制药废水中抗生素的吸附分离研究。采用SEM、FT-IR、XPS、TEM、N2吸附-脱附曲线等表征对材料的结构和理化性质进行分析,通过吸附条件优化、吸附动力学、吸附热力学和等温线性质研究等探究吸附过程及机理,最后,通过循环稳定性实验考察氮化硼基纳米吸附剂的稳定性。1.原位引入不同摩尔比的碱金属钠源,建立一步热解合成碱金属钠掺杂氮化硼纳米片（Na-BN）新方法。在高温热解过程中同步实现薄层BN纳米片合成和Na金属活性中心的掺杂。通过钠源和掺量筛选,引入0.075 mol Na2CO3原位合成的Na-BN对水中四环素（TC）的脱除率相较于BN提升了29.78%。Na-BN可有效吸附分离水中多种抗生素,对环丙沙星（CIP）的平衡吸附容量高达211mg/g,吸附过程遵守准二级动力学模型和Freundlich等温线模型,其中π-π相互作用、疏水作用和静电相互作用为主要吸附作用力。6次吸附-脱附-吸附循环实验结果显示,Na-BN具有良好循环稳定性。2.原位引入不同摩尔比的碱土金属钙源,建立一步热解合成碱土金属钙掺杂氮化硼纳米片（Ca-BN）新方法。在高温热解过程中同步实现薄层BN纳米片合成和Ca金属活性中心掺杂。通过Ca掺量筛选,引入0.07 mol Ca CO3原位合成的Ca-BN对水中TC的脱除率相较于BN提升了34.47%。Ca-BN对TC的平衡吸附容量高达346 mg/g,吸附动力学遵循准二级模型,吸附等温线模型拟合度依次为:Freundlich>Tempkin>Langmuir>D-R,吸附主要为非均质固体表面的多分子层吸附,吸附过程自发吸热,除π-π作用、疏水和静电相互作用外,碱土金属钙与TC间的阳离子桥作用为吸附性能的显著提升发挥了关键作用。6次循环实验结果表明,Ca-BN循环稳定性良好。3.以羧甲基纤维素钠作为碳源和碱金属钠源,原位引入不同摩尔比的碱土金属镁源,建立一步热解合成碱（土）双金属钠/镁掺杂薄层硼碳氮纳米吸附材料（Na/Mg-BCN）新方法。通过碳、钠、镁掺量的筛选,引入0.5 g CMC-Na和0.15mol Mg CO3原位合成的Na/Mg-BCN对水中TC的脱除率相当于相较于BN提升了41.13%。Na/Mg-BCN对CIP的平衡吸附容量高达964.38 mg/g,吸附动力学遵循准二级模型,吸附等温线模型拟合度依次为:Freundlich>Tempkin≈Langmuir>D-R,吸附主要为非均质固体表面的多分子层吸附,吸附过程自发放热,吸附主要作用力推测为π-π作用、金属-π络合作用、疏水作用和静电相互作用。Na/Mg-BCN稳定性好,6次循再生后对CIP的脱除率仍保持在97.4%。