1. 研究目的与意义
抗生素是生物(包括微生物、植物和动物)在其生命活动过程中所产生或者由其他方法获得的，能在低浓度下有选择地抑制或影响他种生物功能的有机质。目前，抗生素的种类已达几千种，主要有β-内酰胺类、氨基糖甘类、酰胺醇类、大环内酯类、多肽类、硝基咪唑类、抗结核菌类、四环素类等。自1928年发现青霉素以来，人们开始在治疗各种病症方面大量使用抗生素，并在家禽饲养、水产养殖和食品加工等方面广泛应用。现有的污水处理工艺并不能将抗生素完全去除，以至于水体中残留的抗生素类物质越来越多，加重了水体中抗生素的污染。水体中抗生素污染的主要来源主要包括四个方面：1、养殖业；2、制药企业；3、人用药；4、污水处理厂再次排放。抗生素的长期大量使用所导致的细菌耐药性问题已成为全球化问题，据报道，每年有70万人死于抗生素耐药，如果按照此种趋势，到2050年每年将有1000万人死于抗生素耐药。抗生素对水体的污染的严重性及其对于人类产生的危害，引起了国内外专家的重视。
四环素是一种纯天然的抗生素，能快速抑制细菌生长，通过干扰细菌蛋白质的合成来发挥作用，在浓度非常高的时候还能杀灭细菌。四环素属于对革兰染色阳性细菌和革兰染色阴性细菌都有抑制作用的广谱抗生素，而且对立克次体、支原体、衣原体也有比较强的抑制作用，还可以抑制某些螺旋体。四环素类抗生素自1948年问世以来，因其质优价廉而陆续被应用于临床，是我国畜禽饲养业中生产量和临床使用量最大的抗生素。四环素类抗生素在低剂量添加时用来作为畜禽的生长促进剂，而在高剂量使用时则可用来治疗疾病。四环素类抗生素由于其成价格低廉、使用方便与副作用小等原因，在畜牧生产中被广泛使用。但它却有一个致命的缺陷，就是容易诱导耐药菌株和导致食品残留。
目前，关于水体中抗生素污染的处理方法主要包括高级氧化法、吸附法、膜分离技术及组合工艺等。其中基于自由基氧化的高级氧化技术得到广泛关注，工艺一般选用o3、h2o2，结合光照，或组合金属及半导体光催化剂来实现，但该方法不仅成本高，条件苛刻，且在降解抗生素的过程中很难实现矿化，降解产生的中间代谢物常表现出比母体抗生素更强的生态毒性，应用受到限制。而吸附法作为一种非破坏手段，常表现出低成本、易操作、污染物脱除率高且无高毒性代谢物风险等优点，成为水体中抗生素污染处理技术中最具应用前景的方法之一。随着吸附法在水体中抗生素污染处理方面得到广泛的研究，各种高性能吸附剂应运而生，主要包括：碳质吸附剂、粘土矿物类、聚合树脂类、介孔材料和其他吸附剂。其中，以介孔孔sio2为代表的介孔材料因具有孔道规整有序且可调控、比表面积大、孔体积高等特点，而在水体中抗生素的吸附方面表现出独特的优势，受到研究者广泛的重视。
2. 研究内容和预期目标
介孔氧化硅因具有大比表面积、高孔体积、孔径可控可调、合成方法简单等优势，在吸附、催化、能源和环境领域有着广泛的应用前景。本论文拟通过研磨辅助自渗透方式，将过渡金属物种铜引入介孔氧化硅，对其改性，并测定改性后材料对水体中抗生素的吸附/催化性能。具体研究内容包括：
1）合成介孔氧化硅，对其结构进行表征；
2）通过研磨辅助自渗透法对介孔进行改性，表征改性后材料的结构和组成；
3. 研究的方法与步骤
本实验拟采用的实验方法、步骤如下：
（1）p123作为模板剂，将2.0 g模板剂和75 g h2o、4.82 g alcl3·6h2o混合，于室温下搅拌至p123模板剂溶解。
（2）将第一步所得混合物放到35℃恒温水浴锅中，恒温1h，待体系温度稳定。
4. 参考文献
[1]. dongjin wan,lairong wu,et al.enhanced adsorption of aqueous tetracycline hydrochloride on renewable porous clay-carbon adsorbent derived from spent bleaching earth via pyrolysis[j].langmuir,2019, 35, 39253936.
[2]. liang zhang,ligang chen.fluorescence probe based on hybrid mesoporous silica/quantum dot/molecularly imprinted polymer for detection of tetracycline[j].interfaces,2016, 8, 1624816256.
[3]. bing li, junjun ma,lincheng zhou,et al.magnetic microsphere to remove tetracycline from water: adsorption, h2o2oxidation and regeneration[j].chemical engineering journal 2017,330:191–201.
5. 计划与进度安排
(1) 第2周~第4周，查阅资料，制定实验方案与计划，准备开题报告；外文论文翻译，论文前言部分的撰写；
(2) 第5周~第8周，合成介孔sio2，并对其进行改性，获得改性后介孔sio2材料；对材料进行xrd、n2吸附、sem等表征；并探索材料制备条件对材料结构的影响；
(3) 第9周~第12周，将所得材料用于吸附/催化水体中抗生素，测定材料的吸附/催化性能，并比较不同材料性能的差异；
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
