1. 本选题研究的目的及意义
环丙沙星(CIP)作为一种应用广泛的氟喹诺酮类抗生素,近年来在水环境中被频繁检出,其残留对生态环境和人类健康构成潜在威胁。
传统的污水处理方法难以有效去除CIP,因此,开发高效、经济、环保的CIP去除技术迫在眉睫。
多孔炭材料因其比表面积大、孔隙结构发达、吸附性能优异、制备成本低廉等优点,在水处理领域展现出巨大的应用潜力。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,利用吸附法去除水体中抗生素污染物的研究受到国内外学者的广泛关注,其中多孔炭材料由于其独特的结构和吸附性能,成为该领域的研究热点。
1. 国内研究现状
国内学者在多孔炭材料制备及其吸附性能方面取得了一系列重要进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以环丙沙星为目标污染物,以多孔炭为吸附剂,系统研究多孔炭对环丙沙星的吸附性能和机理,具体研究内容如下:
1.多孔炭材料的制备与表征:采用合适的制备方法制备多孔炭材料,并对其进行形貌、结构、比表面积和孔径等表征。
2.环丙沙星吸附实验:考察吸附时间、溶液初始浓度、溶液pH值、温度等因素对多孔炭吸附环丙沙星的影响,并确定最佳吸附条件。
3.吸附模型和机理研究:采用吸附动力学模型、吸附等温线模型和吸附热力学模型对吸附过程进行拟合,并结合材料表征结果,探讨多孔炭吸附环丙沙星的机理。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤进行:
1.多孔炭材料的制备:本研究将采用化学活化法制备多孔炭材料。
以生物质材料为原料,通过化学试剂进行活化处理,制备出具有高比表面积和丰富孔隙结构的多孔炭材料。
2.材料表征:利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积和孔径分析仪(BET)等对制备的多孔炭材料进行表征,分析其形貌、结构、比表面积和孔径等特征。
5. 研究的创新点
1.本研究将利用新型生物质材料制备多孔炭,并探索其对环丙沙星的吸附性能,为开发低成本、高效的吸附材料提供新思路。
2.本研究将结合多种吸附模型和表征手段,深入探讨多孔炭吸附环丙沙星的机理,为吸附材料的设计和应用提供理论指导。
3.本研究将优化多孔炭吸附环丙沙星的工艺条件,为实际应用提供技术支持。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 王丽娜, 张颖, 韩旭, 等. 椰壳基活性炭去除水中环丙沙星的性能[J]. 环境工程学报, 2020, 14(8): 2219-2228.
[2] 邓超, 张文辉, 赵志伟, 等. 活性炭纤维电极对水中环丙沙星的电吸附性能[J]. 环境科学学报, 2019, 39(12): 4058-4066.
[3] 李晓龙, 周颖, 王红, 等. 改性活性炭对环丙沙星的吸附性能研究[J]. 环境工程, 2018, 36(12): 37-42.
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