基于不同自由基的超声催化降解环丙沙星的效果和机理研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong439
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
环丙沙星作为喹诺酮类抗生素之一,广泛用于临床、畜牧和水产养殖等方面,在水环境中频繁检出,目前城镇污水厂常规处理工艺不能将其有效降解。高级氧化技术在处理难降解有机物方面的成效显著,其中超声波辐照技术因清洁、高效及简便等众多优势脱颖而出。本研究基于羟基自由基和硫酸根自由基氧化对环丙沙星进行降解,主要开展了以下几方面的工作:Co2+(CoSO4)催化超声/H2O2(US/H2O2)、磁性铁钴(CoFe2O4)催化超声/H2O2(US/H2O2)和超声活化过硫酸氢钾(PMS)降解环丙沙星。  (1)Co2+(CoSO4)能有效催化超声/H2O2(US/H2O2)降解环丙沙星,降解效果受Co2+、H2O2添加浓度、反应温度及初始pH值等因素影响。H2O2浓度在4.0~32.0mmol/L范围,环丙沙星的去除率由69.85%增加到76.05%;Co2+浓度在25.8~96.8mmol/L范围,环丙沙星去除率逐步上升,由49.73%增大到82.24%;温度对环丙沙星的降解影响较大,15~45℃范围,去除率随温度的升高而增加,由43.74%增加至99.22%;调节初始pH值至3.0,在Co2+、H2O2添加浓度分别为64.5mmol/L、8mmol/L,温度25℃时,环丙沙星的去除率最高,为71.23%。异丙醇的抑制实验表明,Co2+增强环丙沙星超声降解主要在于·OH的氧化作用。HPLC谱图表明,环丙沙星在Co2+/US/H2O2降解体系中主要生成三种产物。CoFe2O4也能有效催化超声/H2O2(US/H2O2)降解环丙沙星,CoFe2O4添加浓度在0.02g/L~0.1g/L范围内,环丙沙星的去除率由44.84%升高到98.94%;H2O2添加浓度为2mmol/L时,去除率达97.85%。反应体系pH值对环丙沙星降解的影响较为显著,pH=3.00左右,环丙沙星去除率最高。与Fenton反应类似,体系的主要活性物种是?0H。CoFe2O4催化超声/H2O2降解环丙沙星主要通过两种途径进行,生成3种中间产物,且该体系能够有效去除环丙沙星对大肠杆菌的抑菌活性。  (2)超声活化过硫酸氢钾(PMS)体系也能实现环丙沙星的有效降解。PMS添加浓度在0.05g/L~0.4g/L范围内环丙沙星的去除率随其浓度的增大而升高,最高达98.33%;pH<5.00时,环丙沙星降解率较低,增大pH值到6.97去除率迅速升高,调节pH至9.00以上可达95.96%。自由基抑制实验表明,体系中·OH、SO4-·和O2-·共存,pH=7.00条件下自由基氧化作用顺序依次为O2-·>SO4-·>·OH。初步推断超声活化单过硫酸盐降解环丙沙星主要通过哌嗪环开环脱环生成两种中间产物。抑菌性实验表明,降解反应生成的新产物对大肠杆菌无抑菌性。  本研究为控制环丙沙星污染废水提供了一定了理论依据和参考。
其他文献
电视编辑在电视媒体行业具有极其重要的作用,从生产制作到编排播放都需要参与其中.而如今处于一个新媒体的社会大环境下,新媒体技术已经融入了电视编辑的工作之中,并发挥了很
南水北调是解决北方地区水资源严重短缺问题的特大基础设施项目。其中东线工程从长江下游扬州附近抽引长江水,利用京杭大运河及其平行的河道为输水主干线和分干线逐级提水北送
20世纪90年代市场经济蓬勃发展以来,电视民生新闻一度成为全国各地电视台最火的栏目.当今,互联网迅猛发展,5G时代加速手机移动终端覆盖,抖音、快手短视频备受宠爱,媒体融合发
成就报道是新闻宣传工作中的重要节目类型,提升成就报道的质量,对于强化正面宣传和舆论引导,营造积极向上的舆论氛围具有十分重要的意义.本文以湖南卫视《我们看见的变化》为
塔里木河是我国最大的内陆河,被南疆人民称为“母亲河”。近50年,塔里木河流域在以水资源开发为核心的高强度人类经济、社会活动作用下,源流向干流输送的水量逐年减少,水质不断恶
随着“京津冀一体化”国家战略的推进和深入展开,京津冀不仅在地理地缘上连接增进,在产业、市场、消费方面的关联也愈发密切,由此带来的媒体传播和广告营销的趋同则更加不言
人物专访因其兼具新闻性、可读性,而且有较强的亲和力,为读者所喜闻乐见.对于老年人物专访,由于采访对象的特殊性,在采访实践中存在着情况不好把握、采访局面不易控制等一些
伴随移动网络技术的快速发展,新媒体时代的来临对于传统广播电视台造成了极大的打击,为了让广播电视在新媒体这一背景下稳定地发展,务必要对新闻采编这一工作做相应的创新和
融媒体时代电视不再是简单的电视,地市级电视台应该变需求为追求,不断改革创新,使其适应融媒体战略的发展形势.再造传统电视台屏媒资源应用新模式,融合大屏和小屏,利用多媒体
本文运用自制的WH-1A型微弧氧化系统控制装置和自主开发的N15电解液对纯铝进行等离子体电解氧化处理,使基体表面生长一层陶瓷层。采用当前通用方法研究了电流密度和硫酸亚铁