研究成果《Journal of Hazardous Material》报道课题组博士生宋倩倩关于多孔氮化硼束选择性吸附水中抗生素污染物方面的论文
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- 日期： 2018年11月27日
- 作者：Super User
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近日，河北工业大学氮化硼材料研究中心博士生宋倩倩在《Journal of Hazardous Material》上发表题为《抗生素污染物在新型氮化硼束上的选择性吸附行为和机理》的研究论文。
抗生素是药物及个人护理产品（PPCPs）的重要组成部分，有上千种的类型。自1942年青霉素被首次应用到医学治疗以来，抗生素可以通过抑制细菌感染挽救人类的生命，并有益于动物的健康。然而，抗生素在疾病治疗和畜牧业中的滥用会使大量的抗生素排放到水环境中。尽管在地表水中，抗生素的浓度主要在ng~μg L−1范围内，但这可能导致耐药微生物菌株的产生，进而给水生生物和人类带来巨大的危害。多孔氮化硼作为一种性能优异的吸附剂，在吸附移除水中抗生素污染物方面比碳材料更有优势。
本文制备了一种由大量氮化硼纤维组装而成的新型六方氮化硼束，其吸附容量高、可循环利用，是一种高效的抗生素吸附剂。与商业级活性炭和石墨烯纳米片相比，新型六方氮化硼束对磺胺嘧啶、土霉素和红霉素的吸附容量更高，可以作为碳质吸附剂的替代品。一个有趣的现象是，随着抗生素分子量的增加，氮化硼束的摩尔吸附量减小，这可能是由于抗生素分子和氮化硼束孔径的相对尺寸关系引起的，被叫做微孔填充效应。也就是说，较小的分子很容易进入微孔的内部，吸附在活性位点上，相反，大分子可能被阻挡在微孔外，而只能接触到相对较少的表面活性位。这是一种由于有效吸附位点的不同而产生的选择性吸附。由于土霉素分子具有四个芳香环结构，它作为π-电子受体与富π电子的氮化硼束之间有强吸附力，使氮化硼束对土霉素具有较好的吸附能力。对于磺胺嘧啶和红霉素，由于它们都具有两个芳香环结构，所以吸附容量相似且较低。这是另一种由于吸附力的强度不同而产生的选择性吸附。该成果发表在J. Hazard. Mater., 364 (2019) 654-662上。
DOI：10.1016/j.jhazmat.2018.10.054
