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抗生素属于难生物降解物质,易在环境中富集,诱导耐药菌株产生,严重威胁着水体生物的健康和生态平衡,引起人们的强烈关注与担忧。吸附法因其成本低、效率高、可行性好等优点,成为一种去除抗生素的有效方法。而吸附技术的关键在于高效的吸附材料。本文以几种不同结构的碳纳米管及石墨烯材料为吸附剂,系统研究其吸附去除水溶液中抗生素的性能和机理。主要结论如下：(1)研究具有不同含氧量的多壁碳纳米管对抗生素吸附的影响。随着表面含氧量的增大,环丙沙星的吸附性能呈现持续增加的状态,但增长速率越来越慢。这主要是亲水性、分散性的促进作用和水膜的抑制作用的整体协调作用,以及π-π电子供体-受体相互作用的结果。碳纳米管的表面含氧量是影响环丙沙星吸附的一个重要因素。(2)通过还原法构建三维宏观体石墨烯水凝胶,有效解决了纳米粉体吸附剂易团聚而不易分离回收的难题,详细研究了其对四环素的吸附行为。结果表明动力学实验数据符合拟二级动力学模型,等温线数据符合Langmuir模型,吸附平均自由能Ea小于8kJ/mol,表明四环素在石墨烯水凝胶上的吸附以物理吸附为主。由于静电相互作用,中性阴离子SO42-、Cl-、F-对吸附起到促进作用,而弱酸性阴离子CO32-、SiO32-、PO43-对吸附起到抑制作用。四环素分子中大量的羟基、氨基等电子供体基团,与金属离子Mg2+、Ca2+、Cd2+, Cu2+、K+、Na+形成的络合物对吸附剂的亲和力均高于四环素本身,从而对吸附产生不同程度的促进作用。(3)为解决石墨烯水凝胶不易储存及石墨烯气凝胶吸附性能较差的问题,将具有优良吸附性能的碳纳米管掺杂到还原的氧化石墨烯气凝胶中,利用碳纳米管纳米材料和石墨烯气凝胶二者的协同增效作用使吸附性能大幅提高。负载碳纳米管以后,气凝胶对四环素的吸附性能顺序为RGO/CNTs> RGO/CNTs-COOH> RGO。其中RGO/CNTs对四环素的吸附量最高,约是未改性石墨烯气凝胶的3倍。吸附平均自由能Ea小于8kJ/mol,表明四环素在石墨烯/碳纳米管复合气凝胶上的吸附作用以物理吸附为主。四环素的吸附受到pH的强烈影响。不同阴离子和阳离子对四环素吸附性能的影响及相关作用机理与吸附材料为石墨烯水凝胶时相似。