在PET纤维上去除利法素和利法胺抗生素:优化,建模和机制洞察力
Elena Fasniuc-Pereu1, Elena Niculina Drăgoi2, Dumitru Bulgariu3,4
1Department of Environmental Engineering and Management, "Cristofor Simionescu" Faculty of Chemical Engineering and Environmental Protection, Gheorghe Asachi Technical University of Iaşi, 700050 Iaşi, Romania.
Polymers
|August 14, 2025
概括
回收的聚乙烯二甲 (PET) 纤维有效地从水中吸收利法素和利法素抗生素. 这种可持续的方法为抗生素的去除和回收提供了一个有希望的解决方案,利用废物进行环境修复.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 从水性介质中去除和回收抗生素是关键的环境挑战.
- 吸附是一种可行的方法,如果吸附剂是稳定的,具有成本效益和效率.
- 聚乙烯二甲 (PET) 废弃物为开发新型吸附剂提供了机会.
研究的目的:
- 为了研究机械加工的PET纤维的使用作为Rifampicin (RIF) 和Rifaximin (RIX) 抗生素的吸附剂.
- 为了确定最佳的吸附条件,并了解吸附机制.
- 评估PET纤维在实际抗生素去除应用中的潜力.
主要方法:
- 从回收PET废物中合成的PET纤维.
- 进行吸附实验,改变pH值,吸附剂剂量,接触时间,初始度和温度.
- 利用神经进化技术 (ANE) 结合深度学习 (DL) 和差异进化来进行数据分析和模型优化.
主要成果:
- 聚乙烯 (PET) 纤维显示了RIF和RIX的有效吸附,吸附能力高达7.6 mg/g (RIF) 和3.6 mg/g (RIX).
- 吸附遵循兰格穆尔和伪二次运动模型,表明自发和内热过程 (ΔG < 0, ΔH > 0).
- 物理化学相互作用控制了RIF和RIX的保留;无机离子通过影响水分子排序来增强吸附能力.
结论:
- 机械加工的PET纤维是一种有希望的,低成本的吸附剂,用于从水溶液中去除RIF和RIX.
- 该研究阐明了吸附机制,支持这种废物转化为资源战略的实际应用.
- 这种方法有助于可持续的水处理和减轻抗生素污染.
