亲-疏水结构可控树脂对典型抗生素的吸附机理研究

基本信息
批准号:51908432
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:李强
学科分类:
依托单位:武汉纺织大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
树脂亲疏水结构吸附机理抗生素
结项摘要

The problem of antibiotic residues in the water environment and its potential ecological risks has attracted more attentions. Most adsorbents have low efficiency for antibiotics in water due to their hydrophobic structure. Therefore, the design and development of adsorbents with both hydrophilic and hydrophobic groups are of great significance for the control of antibiotic residues in water environment. This project aims to develop amphoteric adsorption resin with hydrophilic/hydrophobic groups by using hydrophilic N-vinylpyrrolidone (NVP) as monomer and divinylbenzene (DVB) as crosslinking agent to explore the polymerization mechanism of NVP and DVB. And the key influencing factors, revealing the adsorption mechanism and mechanism of the pro-hydrophobic structural resin on typical antibiotics. By regulating the amount of monomer, crosslinker, porogen, dispersant and initiator, the correlation between the hydrophobicity of the resin structure and its NVP content is established, and the hydrophilic and hydrophobic structure of NVP-DVB resin is controlled. Through the adsorption-structure-activity relationship of hydrophilic-hydrophobic structural resin to antibiotics in different water environments, the adsorption/desorption performance and mechanism of resin for the antibiotics were revealed, and the mechanism of the influence of NVP on the adsorption structure and adsorption process of the resin was elucidated. This study theoretically supplements the synthesis mechanism of the pro-hydrophobic structure controllable resin, and provides technical support for the adsorption and removal of antibiotics in water in practice.

水环境中抗生素残留及其带来的潜在生态风险问题,越来越受到人们关注。大多数吸附剂由于其疏水结构对水中抗生素的吸附去除效率低,因此设计开发同时具有亲水基团和疏水基团的吸附剂,对水环境中抗生素的控制具有重要意义。本项目拟以亲水性N-乙烯吡咯烷酮(NVP)为单体,以二乙烯苯(DVB)为交联剂开发同时具有亲/疏水基团的两性吸附树脂,探究NVP和DVB的聚合过程机理与关键影响因素,揭示亲-疏水结构树脂对典型抗生素的吸附机理与作用机制。通过调控单体、交联剂、致孔剂、分散剂和引发剂用量,建立树脂结构亲疏水性与其NVP含量间联系,实现NVP-DVB树脂亲疏水结构的调控。通过亲-疏水结构树脂对不同水环境中抗生素的吸附构效关系,揭示树脂对抗生素的吸附/脱附性能与机制,阐明NVP对树脂吸附结构及吸附过程的影响机理。本研究在理论上补充了亲-疏水结构可控树脂的合成机理,在实践中为水体中抗生素的吸附去除提供技术支撑。

项目摘要

水环境中抗生素残留及其带来的潜在生态风险问题,越来越受到人们关注。大多数吸附剂由于其疏水结构对水中抗生素的吸附去除效率低,因此设计开发具有亲水基团和疏水基团的复合吸附剂,增强对水体中残留抗生素的去除。本研究以亲水性N-乙烯吡咯烷酮(NVP)为单体,以二乙烯苯(DVB)为交联剂开发亲水性树脂,探究NVP和DVB的聚合机理与关键影响因素,成功制备出亲水性NVPD树脂。NVPD树脂对四环素的吸附量可达258.76 mg/g,整个吸附过程受到内扩散及化学吸附共同影响。pH和共存离子的影响表明主要的吸附作用力为疏水作用、静电相互作用、H键、π-π EDA相互作用、阳离子-π键。在对四环素废水的动态吸附中,NVPD树脂可处理1197 BV的四环素废水,只产生40 mL的脱附液,表现出优异的吸附-脱附性能。本研究在理论上补充了亲-疏水结构可控树脂的合成机理,为水体中抗生素的吸附去除提供技术支撑。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81771632
批准年份:2017
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项目类别:面上项目
批准号:39300060
批准年份:1993
资助金额:5.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21576153
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
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资助金额:20.00
项目类别:地区科学基金项目
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批准年份:2006
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61472162
批准年份:2014
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:50871064
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资助金额:36.00
项目类别:面上项目
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资助金额:26.00
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资助金额:26.00
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资助金额:18.00
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批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
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批准号:61905238
批准年份:2019
资助金额:24.00
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项目类别:联合基金项目
批准号:51574228
批准年份:2015
资助金额:63.00
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批准号:21406041
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批准年份:2004
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资助金额:25.00
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资助金额:60.00
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资助金额:24.00
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.00
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批准年份:2012
资助金额:80.00
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资助金额:25.00
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资助金额:19.00
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资助金额:19.00
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资助金额:23.00
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多级孔类石墨烯氮化硼可控构筑及其吸附典型抗生素的研究

批准号:21506083
批准年份:2015
负责人:巢艳红
学科分类:B0816
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

石墨烯对典型抗生素类药物的吸附作用机制研究

批准号:21077050
批准年份:2010
负责人:许昭怡
学科分类:B0604
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
4

树脂吸附畜禽养殖废水中抗生素和重金属的机理与技术

批准号:51278253
批准年份:2012
负责人:杨维本
学科分类:E1002
资助金额:80.00
项目类别:面上项目