摘要：【目的】 HCl 土霉素(OTC-HCl)作为一种广谱抗生素,在生产生活中起到重要作用,同时因其在环境中的残留造成对生态系统的威胁。 吸附作为一种简单稳定、经济高效的技术,被视为去除OTC-HCl 的重要方法。 然而,大多数吸附剂存在合成方法复杂、介孔结构占比小、吸附容量低等问题,因此,开发合成方便且吸附性能优异的吸附剂是亟须解决的问题。【方法】 该研究以壳聚糖为原料,以碳酸氢钾(KHCO₃)为活化剂,采用限氧热解方法合成富含介孔结构的生物炭,用于吸附OTC-HCl。 【结果】 氮气吸脱附分析表明,KHCO₃ 能赋予生物炭多级孔结构和大比表面积,并且介孔比表面积占比最大可至59.7%。 模型分析表明,准二级动力学模型和Sips 等温吸附模型与试验数据更加一致,说明吸附过程是多机制的,也是多层次的。 根据Sips 模型计算出最大吸附量为1 290.0 mg/g。 生物炭的吸附性能受pH 变化、不同金属离子和不同水基质的影响较小,使用6 次后其吸附容量仅下降7.5%。 生物炭吸附OTC-HCl 以孔填充为主,静电作用和氢键作用等也参与其中。 【结论】 壳聚糖基生物炭因其大比表面积、丰富的介孔结构和稳定的本体结构,在吸附OTC-HCl 过程中展示出高吸附容量、优异的稳定性和良好的环境耐受性。 该研究结果可为KHCO₃ 改性生物炭的制备及其在抗生素污染修复领域的应用提供重要科学依据。

关键词：生物炭，壳聚糖，碳酸氢钾，HCl，土霉素，多级孔，吸附

基金资助：山东省大学生创新创业训练计划项目(S202310439004);泰安市科技创新发展项目(2022GX031)

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