抗生素广泛应用在养殖过程中禽畜的疾病防治,水产养殖及临床应用等。禽畜对于抗生素的吸收很少,会有60%左右的抗生素会随着禽畜排泄物流失到自然界中,对生态环境产生一定的影响。环境中抗生素的处理方法有高级氧化法和吸附法等。本文选取水稻秸秆和牛粪作为原料,制备生物炭,同时通过共沉淀法制备氧化石墨烯-生物炭复合材料。选用水中常见4种抗生素,通过动力学和热力学实验来分析比较各种类型生物炭对水体中抗生素的吸附效果。通过秸秆和牛粪生物炭实验得出如下结论,水稻秸秆生物炭的吸附性能要好于牛粪生物炭。水稻秸秆生物炭对于四种抗生素的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附过程为化学吸附。总体上看,秸秆生物炭对四环素类抗生素的吸附量要高于对磺胺类抗生素的吸附量。水稻秸秆生物炭对四种抗生素的吸附等温线符合Freundlich模型,为非均质化学吸附;牛粪生物炭对四种抗生素的吸附等温线符合Langmuir模型。热力学参数计算结果表明,四环素类抗生素在秸秆生物炭和牛粪生物炭上的吸附过程为吸热、熵增大的自发过程;磺胺类抗生素在这两种生物炭上的吸附过程为放热,熵减小的过程。两种氧化石墨烯-生物炭复合材料对四种抗生素的吸附能力与复合前相似,吸附动力学符合准二级动力学方程,属于化学吸附;以牛粪生物炭为基底的复合材料的吸附性能好于以水稻秸秆生物炭为基底的复合材料,而且,采用氧化石墨烯制备复合材料,提高了水稻秸秆生物炭对磺胺类抗生素的吸附性能、对四环素类抗生素的吸附性能变化不大;从整体上提高了牛粪生物炭的吸附容量。两种氧化石墨烯复合材料对抗生素的吸附均符合Langmuir模型。热力学参数计算结果表明,四种抗生素在氧化石墨烯-秸秆生物炭上为放热,熵减小的过程;氧化石墨烯-牛粪生物炭上的吸附过程为吸热、熵增大的自发过程,ΔGo绝对值随着抗生素吸附量的增加而减小。扫描电镜和XRD分析结果显示,与牛粪制备的生物炭相比,秸秆制备的生物炭具有更光滑的表面,具有相对较小的孔隙,C元素含量高,表面亲水性更强。复合材料的表面更粗糙,复合之后增大了比表面积,降低了孔数量和有机碳的含量,同时表面亲水性也降低。复合材料的结晶粒更小,结晶效果相对较好。该论文有图52幅,表14个,参考文献131篇。