胺基化SBA-15吸附剂对伊维菌素吸附性能的实证评价及可重用性( Empirical Assessment and Reusability of an Eco-Friendly Amine-Functionalized SBA-15 Adsorbent for Aqueous Ivermectin )

PN Diagboya FM Mtunzi RA Düring BI Olu-Owolabi

伊维菌素对多种人和兽医体内/体外寄生虫具有有效的广谱作用。然而，它是一种正在出现的水中污染物，由于其毒性/不利的生态影响和不断增加的投入，引起环境卫生专家的严重关切。目前，传统的水处理方法并不能有效地消除它。因此，制备了胺接枝SBA-15(SBA-15-NH2)并对其从水中吸附伊维菌素的性能进行了表征和评价。对伊维菌素的吸附数据进行了拟一级、拟二级和颗粒内扩散动力学模型的分析,并用Langmuir和Freundlich吸附等温线模型对吸附数据进行了热力学参数的计算。结果表明,SBA-15介孔结构在SBA-15-NH2溶液中保持完整,比表面积和孔径减小。功能化后SBA-15的特征羟基红外宽带消失，出现更强的酰胺-I带。此外,SBA-15-NH2的热稳定性比SBA-15低约22%,但两种材料均表现出具有良好孔结构特征的强X射线衍射峰,功能化后无明显畸变。伊维菌素吸附迅速,180 min内达到平衡。拟二级动力学模型比拟一级动力学模型拟合得更好，说明静电作用是去除的机理，而颗粒内扩散模型表明，约80%的伊维菌素是在外表面吸收的。该过程具有pH和浓度依赖性，在极端pH条件下（pH值分别为3和11）和高浓度时表现出较高的吸附率。SBA-15-NH2在30°C时的吸附容量为536.2微克/克,而溶液中的残留浓度可低至1微克/克。吸附等温线模型揭示了该过程同时涉及单层吸附、非均相吸附和多层吸附等多种反应现象。吸附是自发的，但是放热的，因此，在较高的环境温度下，吸附量下降。SBA-15-NH2吸附剂具有重复使用的潜力，在3次吸附和解吸循环后效率损失约15%。

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