磁性生物炭非均相類Fenton體系去除水中四環(huán)素

張依含，史 靜，杜 瓊，陳 悅，崔依昕

（中國(guó)藥科大學(xué)工學(xué)院，江蘇南京211198）

與其他種類的抗生素相比，四環(huán)素類抗生素的生產(chǎn)量與在牲畜、家禽養(yǎng)殖中的使用量均為世界第一位〔1〕，其中鹽酸四環(huán)素（tetracycline hydrochloride，TC）是廣泛使用的四環(huán)素類廣譜抗生素〔2〕。但TC不能被生物體完全吸收，約有30%~90%TC以母體化合物或代謝中間體的形式隨排泄物排放進(jìn)入土壤、水體，對(duì)環(huán)境和人體健康具有巨大的潛在威脅。

Fenton/類Fenton氧化法在水處理方面具有諸多優(yōu)勢(shì)。該方法能去除生物技術(shù)和傳統(tǒng)化學(xué)法難以去除的高穩(wěn)定性污染物〔3〕，其反應(yīng)活性高、反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)便且成本低。而非均相Fenton/類Fenton氧化法則克服了傳統(tǒng)Fenton/類Fenton法的缺陷，適用于更寬的pH范圍且不會(huì)產(chǎn)生二次污染〔4〕。

磁性納米顆粒在污染物去除和有毒物質(zhì)降解中表現(xiàn)出優(yōu)越的性能。但是，納米顆粒的表面高自由能會(huì)使其發(fā)生聚合〔5〕。為了維持納米顆粒的分散狀態(tài)，可以使用支撐材料負(fù)載納米粒子。生物質(zhì)〔6〕可再生、低污染、來源廣泛且合成條件要求低，是具有良好發(fā)展前景的載體物質(zhì)。

本研究通過先浸漬后熱解的方法合成了以玉米苞葉生物炭為載體、γ-Fe2O3為活性物質(zhì)的磁性生物炭，并采用磁性生物炭非均相類Fenton體系處理水中四環(huán)素（TC），研究了不同參數(shù)對(duì)體系處理效果的影響，初步推斷了反應(yīng)機(jī)理。最后選擇抗壞血酸作為還原、絡(luò)合劑，對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行了改良。

1 材料與方法

1.1 主要試劑與儀器

試劑：FeCl3·6H2O、HCl、NaOH、H2O2、抗壞血酸，均為分析純；鹽酸四環(huán)素，純度>98.0%。

儀器：QSXL-1008型氣氛保護(hù)馬弗爐，752型紫外可見分光光度計(jì)，TOC-L型TOC測(cè)定儀，K-Alpha X射線光電子能譜，PPMS-9T磁滯回線測(cè)試儀。