Zn-Mg-Al层状双氢氧化物吸附去除水溶液中夫西地酸的研究

《Scientific Reports》：Efficient removal of fusidic acid from aqueous solution using synthesized zinc magnesium aluminum layered double hydroxide adsorbent

　　

摘要

药物残留物在水体中已成为日益引起关注的环保问题，这主要源于其潜在的生态和人体健康影响以及其持久性。本研究采用共沉淀法制备了Zn-Mg-Al层状双氢氧化物（LDH），并测试了其作为吸附剂从水溶液中去除夫西地酸（FA）的效率。通过FTIR、SEM、XRD、EDS、BET和TGA对合成材料进行了表征。通过批次吸附实验研究了影响吸附性能的参数，包括pH值、吸附剂用量、接触时间、FA初始浓度和温度。在最优条件下——FA吸附剂用量1.25 g/L、搅拌速度250 rpm、浓度20 mg/L、pH 5、温度20±1°C，经210 min获得最高去除效率，且与准二级动力学（PSO）模型吻合度最好。动力学分析表明PSO模型最符合实验数据，等温线研究则与Freundlich模型吻合良好，表明存在非均相吸附行为。热力学分析显示吸附过程在热力学上是有利的。此外，经过煅烧处理后，吸附剂的可重复使用性和结构稳定性得到提升，但吸附速率略有下降。结果表明，Zn-Mg-Al LDH是一种用于从水体中去除药物污染物的有前景且具有经济性的吸附剂。