随着经济的迅速发展,环境污染、抗生素滥用、医学科普不充分等问题,加上人们生活节奏不断加快,导致细菌的种类以及细菌的传播途径的增加,因此,为了适应高生活节奏而滥用抗生素。服用抗生素会使部分抗生素残留在肠道中,将会导致菌群失衡、耐药菌、消化不良和恶心呕吐等不良反应的出现。防止抗生素残留成为削弱这些不良反应的关键环节。本论文主要采用碳基材料为吸附剂,而多数碳基材料都是亲水性差的吸附剂,由此需要新开发一种具有强吸附能力和亲水性的碳材料。本课题制备了三种不同形貌和不同元素掺杂的碳材料,其作为吸附剂被用于考察对环丙沙星（CIP）吸附附性能。其主要研究内容如下:（1）软模板法制备P,N-MCS（P,N-doped carbon nanospheres,磷氮掺杂纳米球）及其对CIP吸附性能的研究:以植酸（PA）为磷源,吡咯（PPY）和苯胺（PANI）为氮源,过硫酸铵（APS）为引发剂,它们共同作用在软模板曲达通X-100（Triton X-100）形成的水包油（O/W）胶束下,组装形成多孔球状的磷/氮掺杂材料。Triton X-100作为用途广泛的非离子表面活性剂,表面活性剂能够使水溶液表面张力显著下降,Triton X-100含有疏水基团和亲水基团,其中疏水基团向里,而亲水基团向外形成水包油胶束,加入植酸一方面能够提供磷源,另一方面营造酸性环境,使得吡咯和苯胺更易溶于水溶液当中,并且附着在Triton X-100表面,形成球状的聚合物,煅烧后Triton X-100亲水基团中氧原子释放,在球状物中创造丰富的介孔结构,增大其比表面积。实验分别探究植酸的添加和Triton X-100的添加对最终碳材料各项性能的影响。结果表明P,N-MCS的比表面积高达744.5 m~2·g-1,并且氮含量达到了5.21 at%。详细研究P,N-MCS对环丙沙星的等温吸附、吸附动力学和循环再生性能等指标,研究结果表明初始浓度为80 mg·L-1时,P,N-MCS对环丙沙星的最大吸附量为198.01 mg·g-1。（2）制备包覆MOF（Metal-Organic Frameworks）的氮掺杂介孔碳纳米管及其对CIP吸附性能的研究:碳纳米管（CNT）为硬模板,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,间氨基苯酚和二甲基咪唑都为碳源和氮源,硝酸钴为辅助剂。在强酸和尿素条件下,CNT表面附着硝酸钴。干燥离心后,在碱性条件下,附着钴的CNT中加入TEOS后,CNT表面涂覆氧化硅将钴元素定型。再加入间氨基苯酚和甲醛两者混合均匀反应后,硅膜表面形成间氨基苯酚-甲醛树脂（RF）。高温煅烧后,除硅后,加入的二甲基咪唑与硝酸钴形成金属有机框架（MOF）,MOF附着在其表面,高温煅烧后,最终制备出高比表面积氮掺杂介孔碳纳米管（CNT@SiO2@RF@ZIF-67）。实验探究了无添加硝酸钴和二甲基咪唑对比表面积、形貌、吸附附性能指标的影响。研究表明CNT@SiO2@RF@ZIF-67的比表面积达到1 243.5 m~2·g-1,为高吸附性能提供了数据支持,而且其富含氮元素（1.34 at%）。研究数据表明最佳条件下,CNT@SiO2@RF@ZIF-67对环丙沙星分子的最大吸附量高达241.56 mg·g-1。（3）制备介孔三聚氰胺球及其对CIP吸附性能研究:首次采用碳氮共聚物三聚氰胺为前驱体,两亲性三嵌段共聚物F127为介孔结构导向剂,1,3,5-三甲苯（TMB）为助剂,通过F127和TMB充分混合生成乳液,首次加入12nm微球定向制备有序的孔径,由碱性条件到酸性条件使得三聚氰胺能够合成单分散介孔三聚氰胺球,高温煅烧后,最终制备出有序介孔三聚氰胺球（SiO2@MF-1）。实验还探究了无添加硅溶胶对形貌各项指标的影响。研究表明,SiO2@MF-1具有750.9 m~2·g-1的比表面积,氮含量具有6.85 at%,提高碳材料的亲水性能。实验探究SiO2@MF-1对环丙沙星的吸附性能各项指标。实验在最佳条件下表明了,SiO2@MF-1对环丙沙星的最大吸附量具有212.58 mg·g-1。综上所述,三种碳基材料的吸附数据及研究意义已达到课题研究的预期目的,三种材料的吸附性能优异,三种材料吸附类型均符合单分子层吸附模型特征,且吸附行为自发;其吸附动力学均符合准二级动力学模型特征,通过循环再生性能测试可以得知,第4次循环再生的最大吸附量均达到第一次循环再生最大吸附量的90%以上,具有良好的循环稳定性,为制备可减少抗生素在人体内的残留的碳基吸附药物提供思路,同时为工业废水吸附抗生素提供设计思路。