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关键词：
原油,生物降解,生物标志物,姥鲛烷,植烷,藿烷,甾烷
发表时间：
2012-08-15 15:49:40
摘要:选择2 种不同孔径的亲水性沸石分子筛5A 和13X 作为吸附材料，对水中的土霉素(OTC) 进行吸附和脱附实验，重点考察pH、温度对吸附的影响，进行吸附动力学和热力学的计算，分析亲水性沸石分子筛的吸附机制. 结果表明，2 种分子筛对OTC 均有较大的吸附量，吸附过程可用单层吸附模型拟合，在温度为298 K、pH = 7. 0 条件下5A 和13X 的饱和吸附量分别为667 mg / g和1 429 mg / g;同一温度下13X 的吸附量明显大于5A;二级动力学方程能较好地描述2 种分子筛对OTC 的吸附动力学，在解吸时，5A 和13X 分别得到91% 和95% 的OTC 脱附率;溶液pH 值对吸附影响较大，中性条件下分子筛对OTC 的吸附量达到最大;热力学计算显示2 种分子筛对OTC 的吸附均属于自发的吸热反应，综合表观为化学氢键力占主导作用.
土霉素(OTC) 又称为氧四环素，属于四环素类广谱抗生素，作为抗菌剂和生长因子被广泛地应用于药物治疗和畜牧养殖业. 每天都有大量的土霉素通过人体或动物排泄和地表径流被释放到环境中［1 ～ 3］，但常规的污水生物处理工艺及饮用水加氯消毒处理工艺对于土霉素难以有效去除［4 ～ 6］，因此，土霉素在环境中不断积累，并危害到生态系统的安全，使得细菌的抗药性增加，从而间接地危害人类的安全［7，8］.
与各种高级氧化、催化氧化等复杂工艺［9，10］相比，吸附工艺具有工艺简单、处理效果稳定、价格相对较低等优点. 在水体中，相对分子质量< 500 的杂质一般为极性亲水性物质. 土霉素相对分子质量为460. 44( 水合性盐酸土霉素为496. 60) ，分子结构见图1 所示，是离子型小分子有机化合物类的代表，常用的疏水性吸附剂如活性炭等无法将其很好地吸附去除和脱附回收［11］. 目前国内外有关OTC 的吸附研究多采用天然土壤吸附剂如黏土［12］、乌栅土、红壤［13］等;也有采用改性复合吸附剂如膨润土/ 活性炭［14］、零价铁［15］等，但存在吸附量较低或回收利用困难等问题.
沸石分子筛是一种微孔材料，具有优良的离子交换、催化和吸附性能，在工农业等领域中具有广泛的用途和巨大的应用潜力. 与天然沸石相比，人工合成的沸石分子筛具有物相和成分单一、杂质少、结构内孔道和孔穴大小均一、比表面积高、交换性能、吸附性能及催化性能较稳定等优点［16］. 5A 分子筛(5A) 和13X 分子筛(13X) 是小孔亲水性沸石分子筛的代表，对离子型的小分子物质有很好的富集和去除作用，相关应用研究较多［17］. 本研究选取这2种分子筛作为吸附材料，对水中OTC 进行吸附和脱附实验，重点考察pH 和温度对吸附的影响，并通过吸附动力学和热力学方面的实验和计算，探讨亲水性沸石分子筛对水中土霉素的吸附机制.
与各种高级氧化、催化氧化等复杂工艺［9，10］相比，吸附工艺具有工艺简单、处理效果稳定、价格相对较低等优点. 在水体中，相对分子质量< 500 的杂质一般为极性亲水性物质. 土霉素相对分子质量为460. 44( 水合性盐酸土霉素为496. 60) ，分子结构见图1 所示，是离子型小分子有机化合物类的代表，常用的疏水性吸附剂如活性炭等无法将其很好地吸附去除和脱附回收［11］. 目前国内外有关OTC 的吸附研究多采用天然土壤吸附剂如黏土［12］、乌栅土、红壤［13］等;也有采用改性复合吸附剂如膨润土/ 活性炭［14］、零价铁［15］等，但存在吸附量较低或回收利用困难等问题.
沸石分子筛是一种微孔材料，具有优良的离子交换、催化和吸附性能，在工农业等领域中具有广泛的用途和巨大的应用潜力. 与天然沸石相比，人工合成的沸石分子筛具有物相和成分单一、杂质少、结构内孔道和孔穴大小均一、比表面积高、交换性能、吸附性能及催化性能较稳定等优点［16］. 5A 分子筛(5A) 和13X 分子筛(13X) 是小孔亲水性沸石分子筛的代表，对离子型的小分子物质有很好的富集和去除作用，相关应用研究较多［17］. 本研究选取这2种分子筛作为吸附材料，对水中OTC 进行吸附和脱附实验，重点考察pH 和温度对吸附的影响，并通过吸附动力学和热力学方面的实验和计算，探讨亲水性沸石分子筛对水中土霉素的吸附机制.
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