- 课题背景
人类发现并应用抗生素，是人类的一大革命。抗生素作为一类重要的药物已在全世界范围内被广泛使用。但有医学研究者指出，每年在全世界大约有50%的抗生素被滥用，而中国这一比例甚至接80%。现在使用的抗生素种类繁多，可分为beta;-内酰胺类、喹诺酮类、四环素类、大环内酯类、磺胺类等。氟喹诺酮类药物(FQs)于1970年代末和1980年代初合成，对于致病性革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌有较高活性[[1]][[2]]。因其具有良好的抑菌活性，一直处于抗感染药物应用的前沿，如人类、畜牧和水产品等[1]。其中，在水产和畜禽养殖业，氟喹诺酮类药物常作为饲料添加剂或生长激素使用。因FQs的大量使用和生物体对其不完全代谢，在生物体内出现的残余抗生素通常以尿液及粪便的形式排至体外，最终扩散到水生环境中，并通过诱导细菌对药物产生更强的抵抗力而对人类健康和生态系统造成沉重的负担[[3]]。因此，有必要在将废水排入地下水和地表水中之前，将FQ去除掉。同时，已经受到FQ污染的天然水的处理也迫切需要付诸实践。
- 要解决的问题和可行性分析
大多数废水通常是由废水处理厂处理的，这些废水处理厂不是为处理药物而设计的，只能达到部分去除效率。尽管公众担心药物对水生生态系统的负面影响，但目前还没有规定允许在废水或饮用水中使用这些化学品的数量。目前,各种方法已被用于去除环境水系统中的有机污染物，如吸附，光降解，催化氧化和生物降解等，其中吸附法因其操作简单、成本低、效率高、对环境影响小等优点而备受关注。
选择合适的吸附剂是在污染物吸附过程中获得所需性能的关键。但是，吸附剂的筛选不仅取决于目标污染物的分子结构特征，还取决于要使用的吸附剂的结构特征。在吸附实验中，通过使用磁性纳米材料作为吸附剂，将磁性吸附剂分散在样品溶液中通过特定的相互作用来吸附目标分析物，通常使用分散系统的涡旋、摇动或超声进行处理。吸附过程完成后，通过外部磁体将包含分析物的磁性吸附剂与样品溶液分离，之后通过检测溶液剩余，就能知道吸附剂对被吸附物的吸附效果。此后，磁性吸附剂可以被循环使用。
磁铁矿（Fe3O4）是一种氧化铁化合物，属于具有等距空间群Fd3m的反尖晶石矿物群，因其固有磁性而使该材料可用于广泛的应用领域，例如存储介质，跟踪，传感器和分离。在吸附方面，磁铁矿主要用作支撑材料赋予主吸附材料以磁性，从而可以容易地通过外部磁体将吸附剂从溶液中分离出来[[4]]。裸露的磁铁矿纳米粒子非常容易被空气氧化，并且很容易在水性体系中聚集。木质素属于天然聚合物，由于其成本低，来源广泛和环境友好引起了人们的关注。造纸黑液中的木质素产量超过7,000万吨/年。但是，只有2％–10％的体积用作高附加值的材料或化学药品。其余的则作为低价值燃料燃烧。木质素是具有芳香环结构的天然聚合物，有去除FQs的巨大潜力[6]，并且其具有复杂的组成，有许多官能团，可以通过一系列相互作用与不同种类的吸附剂结合。有趣的是，已发现其对磁性纳米颗粒具有良好的亲和力，并可以通过离子交换和表面络合将其涂覆在纳米颗粒表面上，不仅抑制了Fe3O4的聚集或自氧化，增强纳米分散体的稳定性，还提供了丰富的反应位点和较大的比表面积，进一步提高了吸附能力。同时，这种具有磁性的低成本复合材料可以很容易地从反应体系中分离出来，这将有利于实际应用[3][[5]]。
- 研究方法和内容
方法：通过外部磁铁对吸附剂进行分离，HPLC进样检测；
内容：吸附材料磁性木质素的制备、对材料进行表征、吸附性能考察。
- 工作计划
2月28日—3月20日：完成文献查阅、开题报告等前期工作。
3月21日—5月10日：完成课题研究内容等相关工作。
5月11日—5月20日：完成毕业论文的撰写工作。
5月21日—6月04日：完成毕业论文的评阅、答辩与修改工作。
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