地环学院翟胜教授团队在改性生物炭去除抗生素方面取得创新性成果
作者： 发布日期：2023-09-22 浏览：
2023年9月9日，我校地理与环境学院翟胜教授团队在国际期刊《化学工程杂志》（《Chemical Engineering Journal》）上发表了题为《生物炭源溶解有机质对KMnO4改性生物炭吸附四环素的影响》（Effect of biochar-derived dissolved organic matter on tetracycline sorption by KMnO4-modified biochar）的研究性论文。这是翟胜教授团队继《Journal of Hazardous Materials》一区TOP期刊（IF="14.24）后又一创新性成果。
我校地理与环境学院2023届毕业生殷凯玥（现为河北工业大学博士生）和农学与农业工程学院副教授王巨媛为本文的第一作者，地环学院翟胜教授和陕西师范大学李霄云副教授为本文的通讯作者，聊城大学为第一署名单位。《Chemical Engineering Journal》是中国科学院JCR分区下工程技术领域的一区TOP期刊，2023年实时影响因子为15.1。
KMnO4改性生物炭对四环素的吸附性能和机理已被广泛讨论，但生物炭源溶解有机质（BDOM）的释放对KMnO4改性生物炭吸附和固定四环素(TC)的影响及机理尚不清楚。为此，我们研究了原始生物炭（BC）、KMnO4改性生物炭（MBC）和去除BDOM后的生物炭（RBC和RMBC）对TC吸附/解吸性能进行了系统研究，并通过FTIR、XPS和EEMs等表征分析。结果发现，MBC对TC的理论最大吸附量（ q max ="262.392 mg/g）比BC的 q max （36.222 mg/g）提高了7倍以上，主要归因于改善微孔结构、增加含氧官能团和负载MnOx官能团。
然而，EEMs结果表明，MBC的BDOM释放量明显高于BC。去除BDOM后，RBC对TC的 q max （34.996 mg/g）比BC对TC的 q max （36.222 mg/g）降低了3.38%，这是由于RBC与TC之间的负电荷辅助氢键[(-)CAHB]减弱所致。而RMBC对TC的 q max （328.030 mg/g)较MBC（262.392 mg/g）显著提高了25.01%，这主要是由于TC与RMBC的络合作用增强所致；并且，表面和内部的络合共同导致RMBC的解吸滞后（释放比 ≤ 18.93%）比MBC（释放比 ≤ 22.17%）更显著，表明RMBC不仅对TC表现出较强的吸附能力，而且具有良好的吸附稳定性，为KMnO4改性生物炭在环境污染治理领域的安全推广应用提供了理论依据，也为生物炭开发利用提供了新思路。
该研究得到了山东省自然科学基金项目（ZR2020MC088）;聊城大学畜牧学科开放项目(319312101-18,319462207-18)；USDA Hatch Program（MAS 00549）和国家自然科学基金（42177202,41977278）的资助。
翟胜教授主持国家级、省部级等科研项目13项，参与国家级、省部级等科研项目13项，发表学术论文120余篇，其中SCI、EI、ISTP(CPCI)收录18篇；主持省级、校级等教研项目7项，发表教研论文16篇；荣获省部级、校级等科研、教研奖励与荣誉近40项。
【论文链接】
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S138589472304603X
https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.145872
