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湖南师范大学自然科学学报2025年第05期:水滑石/生物炭复合材料对水中镉铜及左氧氟沙星的共去除性能及机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李琪缘;张纯;王志国;黄卫;喻鹏;

单位:湖南农业大学化学与材料科学学院;

摘要:针对水体中镉(Cd~(2+))、铜(Cu~(2+))和左氧氟沙星(LEV)的复合污染问题,本文采用一步煅烧法制备水滑石/生物炭复合材料(LDO/BC),并结合基于过二硫酸钾(PDS)的高级氧化技术,实现了对上述污染物的高效共去除。实验结果表明,在pH值为5时,LDO/BC表现出最佳去除效果,对Cd~(2+)、Cu~(2+)和LEV的去除率分别达到20.76%、69.77%和87.21%。通过XRD、XPS和SEM-EDS分析发现,Cd~(2+)和Cu~(2+)主要通过同晶置换、化学还原—沉淀以及离子交换机制去除,而LEV则通过PDS活化产生的活性氧物种(~1O_2和O_2~·-)实现降解。毒性预测分析显示,LEV降解过程中生成的中间产物的毒性大多低于原化合物,表明该技术在有效去除污染物的同时降低了其生态毒性。本研究为水体中重金属和抗生素的协同去除提供了一种高效、经济且环境友好的解决方案。

关键词:煅烧水滑石;;重金属;;左氧氟沙星;;高级氧化技术;;共去除

基金资助:江西省井冈山农高区省级科技专项课题(20222-051245-04);; 湖南农业大学学科交叉研究青年引导项目(2024XKJC03)