低成本高效吸附水体药物污染:漆树籽衍生新型活性炭对阿替洛尔、瑞舒伐他汀和缬沙坦的去除研究

【字体: 时间:2025年07月12日 来源:International Journal of Environmental Analytical Chemistry 2.3

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  为解决阿替洛尔(ATN)、瑞舒伐他汀(RSV)和缬沙坦(VAL)等药物污染物对水体的危害问题,研究人员开发了基于漆树籽的磷酸(H3PO4)活化活性炭(AC(S))。该材料具有730?m2/g的超高比表面积,在30°C、pH原始条件下,对三种药物分别实现96%吸附率,最大吸附容量达99.7-241?mg/g。动力学符合伪二级模型(R2>0.999),再生实验验证了10次循环稳定性,为水体药物污染治理提供了经济高效的解决方案。

  

药物污染物正对水体生态系统构成严峻挑战,阿替洛尔(ATN)、瑞舒伐他汀(RSV)和缬沙坦(VAL)等分子不仅威胁水生生物健康,还对传统水处理工艺表现出顽固抵抗性。这项突破性研究创新性地利用漆树籽为原料,通过磷酸(H3PO4)活化制备出高性能活性炭(AC(S))——其730?m2/g的比表面积堪比商业吸附剂。实验数据显示,在模拟真实水体条件(30°C,自然pH)下,仅需1.5?g/L的吸附剂剂量即可高效捕获ATN和VAL分子,而对RSV的吸附剂量更低至0.5?g/L,三者的去除率均突破96%大关。

特别值得注意的是,VAL分子在30分钟内就完成快速吸附,而ATN和RSV则需要2小时达到平衡。动力学分析揭示该过程完美契合伪二级模型(相关系数R2高达0.9999),等温线则符合Langmuir模型,最大吸附容量分别达到99.7?mg/g(ATN)、107.9?mg/g(RSV)和惊人的241?mg/g(VAL)。研究人员还开发了硫酸(H2SO4)洗脱再生工艺,经过10次吸附-脱附循环后,AC(S)仍保持优异性能,这种可持续特性使其在工业应用中极具竞争力。该成果为解决全球性药物污染问题提供了兼具经济效益与环境友好的技术路线。

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