农业废弃物衍生ZnSA@PEG吸附剂的可持续设计及其在抗生素废水修复中的应用

针对抗生素(如氧氟沙星OFL)对水土生态系统的持久性危害，研究人员利用花生壳生物炭为原料，通过ZnCl2活化并与海藻酸钠(SA)、聚乙二醇(PEG)交联制备ZnSA@PEG吸附剂。该材料在pH=8时对OFL吸附量达68.57 mg/g（较未改性提升13倍），最大吸附容量达103.803 mg/g，其机制涉及π-π作用、氢键和络合，且循环5次后仍保持39.78 mg/g吸附性能，为抗生素废水治理提供高效可持续解决方案。

　　

抗生素药物可能对土壤及水体生态系统造成持久性损害。为应对这一挑战，本研究以氧氟沙星(OFL)为目标污染物，创新性地利用农业废弃物——花生壳生物炭作为主要原料，结合海藻酸钠(SA)基质，通过氯化锌(ZnCl₂)活化后引入聚乙二醇(PEG)，再经氯化钙(CaCl₂)交联，成功制备出新型复合吸附剂ZnSA@PEG。

实验系统考察了不同环境条件下材料对OFL的去除效能。当pH=8、OFL初始浓度50 mg/L、吸附剂投加量100 mg时，ZnSA@PEG展现出68.57 mg/g的优异吸附性能，较未改性材料提升达13倍。动力学分析表明吸附过程符合准一级模型，等温吸附数据则与Langmuir模型高度吻合，理论最大吸附容量可达103.803 mg/g。通过机理探究发现，材料中丰富的芳香结构通过π-π堆积作用与OFL分子结合，同时表面羟基形成的氢键网络以及锌离子的配位络合共同构成了多重吸附位点。

特别值得注意的是，经过五次吸附-脱附循环后，ZnSA@PEG仍保持39.78 mg/g的吸附容量，展现出卓越的再生稳定性。这项研究不仅为农业废弃物的高值化利用开辟新途径，更为抗生素污染治理提供了兼具高效性与可持续性的技术方案。