抗生素,是指由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物,具有抑菌或杀菌作用,主要是针对“细菌有而人(或其他动植物)没有”的机制进行杀伤。我国是一个抗生素用量大国,但由于抗生素滥用、抗生素污水处理水平较低等原因,导致抗生素污染尤为凸显。抗生素作为一种具有生物活性的新型污染物,环境中高浓度的抗生素会严重威胁微生物生态平衡和人类健康。所以去除环境中的抗生素引起了社会的广泛关注。本研究以氨苄青霉素(AMP)和诺氟沙星(NOF)为目标抗生素,利用液氮低温改性碳材料(LNM-CM)吸附去除AMP和碳基复合光催化剂(ZnO/ZnS@BC)紫外光催化降解NOF,其主要研究内容和结果如下:(一)研制了液氮改性碳材料(LNM-CM),并将其和未改性的碳材料(CM)进行对比,探讨吸附去除水溶液中的AMP的效果。通过N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)研究了CMs(LNM-CM和CM)的材料性能。利用吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学等实验探讨了CMs对AMP的吸附机理。结果表明,CMs具有相同的化学官能团,但是LNM-CM较CM比表面积增大了30.3%。在pH为3时,CMs对AMP的吸附量最大,其中LNM-CM比CM对AMP的吸附量增高了 16.5%。吸附实验数据符合伪二级动力学和Langmuir模型。在合成废水实验中,LNM-CM和CM对AMP的去除率分别为92.31%和86.56%。回收重复利用十次后,LNM-CM对AMP的吸附去除率仍高达69.3%。所以LNM-CM是一种很好的吸附剂用以去除水体中的抗生素。(二)采用一步合成法在杨树生物炭表面负载ZnO和ZnS光催化材料,制备成一种新型功能性碳基复合光催化材料(ZnO/ZnS@BC),并研究其在紫外光条件下光催化降解NOF的效果。通过SEM和X射线光电子能谱(XPS)研究ZnO/ZnS@BC的材料性能,研究了不同因素(pH、催化剂负载量、催化剂量、不同离子)对复合材料紫外光降解能力的影响;利用淬灭实验探讨了ZnO/ZnS@BC对NOF的降解机理。通过分析SEM和XPS表征,分析了ZnO和ZnS在生物炭上的负载情况。实验表明在pH为7和ZnO/ZnS的负载量为100%时,ZnO/ZnS@BC的光催化效果最好,3小时内对NOF的降解率高达95%。淬灭剂实验显示·O2-、·OH-和h+对NOF降解有不同程度的贡献,其影响效果为:·O2->·OH->h+。催化剂回收重复利用五次后,对NOF的降解率仍高达78%。因此ZnO/ZnS@BC是一种绿色、高效和稳定性强的催化材料用于抗生素废水净化,在污水处理方面具有很大的应用前景。