高铁酸钾氧化降解氧氟沙星的机理研究

作者：李亚男; 冯卓; 王嘉琪; 郭凯; 张国凯

来源：中国环境科学, 2022, 1-10.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220313.001

• 高铁酸钾
• 氧氟沙星
• 反应动力学
• 共存物质
• 中间产物
• 降解路径

以喹诺酮类抗生素氧氟沙星(OFL)为目标物质，研究高铁酸钾(Fe(VI))对OFL的去除及氧化机理.采用HPLC、UPLC-QTOF-MS等方法，考察Fe(VI)投加量、pH、温度和共存物质等因素对OFL降解效果的影响，分析反应动力学，计算过程中Fe(VI)的贡献率，识别Fe(VI)氧化OFL的产物并推测主要反应路径.结果表明:当Fe(VI)与OFL的物质的量比为40:1、pH为8、温度为25℃时，反应30min后OFL的降解率达到92.38%，前5min快速反应阶段，OFL的降解符合伪二级反应动力学.反应过程的活化能为28.17kJ/mol.反应中Fe(VI) 及中间高价态铁的贡献率为70.34%，且腐殖酸会显著抑制该反应.通过对氧化产物进行分析提出了Fe(VI)氧化OFL的3条主要路径.OFL经脱羧、去甲基、脱羰、羟基化等反应，实现其分子上喹诺酮取代基、哌嗪基环及恶嗪基环的开环. 本文完善了Fe(VI)氧化氟喹诺酮类有机物理论，为含痕量抗生素废水的处理提供参考.

• 单位
  环境科学与工程学院; 太原理工大学