机械化学法提取牛粪胶制备的钛酸钙对重金属和抗生素去除机制

摘要

采用机械化学法提取牛粪胶用于制备钛酸钙，用XRD、SEM和FTIR等手段对合成的材料进行表征，以重金属铅、镉、铜、锌、镍（Pb、Cd、Cu、Zn、Ni）和抗生素环丙沙星（CIP）为指示物，研究钛酸钙（CDCTO）的吸附和光催化性能。结果表明：利用氧化钙结合机械球磨提取牛粪胶制备的钛酸钙对水中的Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺具有很强的吸附能力；钛酸钙的吸附能力受pH、温度、时间等因素影响，当pH为5～6、温度为25℃、吸附时间为30 min,其对Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺的吸附量分别达300、30、50、60、30 mg/g;对CIP具有很强的光催化降解性能，其光催化降解符合一级动力学方程；当Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、CIP共存时，Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺在CDCTO上的吸附存在竞争关系，吸附的优先顺序为Pb²⁺>Zn²⁺>Cu²⁺>Cd²⁺>Ni²⁺;重金属对CIP的降解有明显影响，而CIP对重金属的去除影响不大。实现以废治废，大大降低了钛酸盐的合成成本，也为牛粪的综合利用提供了新出路，应用前景广阔。

关键词

机械化学 / 牛粪胶 / 钛酸钙 / 重金属 / 环丙沙星