硫甲醇和三甲胺在生物质活性炭上的竞争性吸附和分子相互作用研究
Mohammad Amin Zamiri1, Jian Wang2, Catherine H Niu1
1Department of Chemical and Biological Engineering, College of Engineering, University of Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, S7N 5A9, Canada.
Chemosphere
|July 27, 2025
概括
这项研究表明,三甲胺比硫甲醇更好地吸附到活性炭上. 在混合系统中,trimethoprim 阻碍了硫甲醇的吸附,但总体容量增加.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 吸附科学 吸附科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 像硫甲醇和三甲胺这样的药物是常见的水污染物.
- 来自生物质的活性炭是消除这些污染物的潜在吸附剂.
- 了解竞争性吸附对于有效的水处理设计至关重要.
研究的目的:
- 为了研究硫甲醇和三甲的吸附行为,在干草衍生的活性炭.
- 为了比较单溶液和双溶液系统中的吸附能力和亲和力.
- 用先进的光谱技术阐明吸附机制.
主要方法:
- 对单一和二进制混合硫甲醇和三甲进行了批量吸附实验.
- 用Nitta方程来确定平衡参数,模拟了吸附等温体.
- 扫描传输X射线显微镜和X射线吸收近边缘结构光谱学被用来分析吸附机制.
主要成果:
- 在单溶液系统中,trimethoprim的最大吸附能力 (0.69 mmol/g) 和亲和力 (521.89 L/mmol) 比sulfamethoxazole (0.55 mmol/g,70.92 L/mmol) 高.
- 在二进制系统中,由于硬质阻碍和更强的相互作用,三甲显著抑制了硫甲醇吸附.
- 二元系统的总体最大吸附能力达到0.93 mmol/g,超过了个体能力,尽管亲和度下降.
结论:
- 来自Reed金丝雀草的活性炭可以有效地吸附硫甲醇和三甲.
- 由于较强的相互作用和分子大小,trimethoprim的吸附比硫甲醇更受青.
- 光谱分析显示π-π和n-π相互作用是硫甲醇吸附的关键机制.
