FeS催化活化过硫酸盐降解氯霉素和氟喹诺酮类抗生素

2021-10-21

硫酸根自由基(SO4-·)和羟基自由基(·OH)一直被认为是FeS催化活化过硫酸盐体系中的主要氧化活性物质,然而,是否有其它氧化活性物质在该体系中产生还不得而知。基于此,项目五“滨海黑臭河道污染防治关键技术与工程示范”研究任务以苯甲亚砜和苯砜甲酯作为探针化合物研究了FeS/单过硫酸氢钾(PMS)体系中存在的自由基及该氧化体系对氯霉素类(氯霉素和甲砜霉素)和氟喹诺酮类(环丙沙星和诺氟沙星)的降解效能,结果表明,Fe(IV)是FeS/PMS体系中除SO4­-··OH外的第三种氧化活性物质,但其氧化还原电位和竞争力均弱于SO4­-·,因此并不是体系中最主要的氧化活性物质。在PMS剂量为6 mM、FeS投加量为0.6g/L和初始pH为7.0的条件下,浓度为30μM的氯霉素、甲砜霉素、环丙沙星和诺氟沙星在120 min内的去除率分别为93.5%、98.5%、100%和100%。FeS表面的S2-能够持续地把Fe(III)还原为Fe(II),实现了Fe(II)的高效再生。当以实际地表水作为反应基质时,FeS/PMS体系对抗生素依然保持较好的降解效果。本研究有助于推动FeS/PMS体系在实际工程和原位水体修复领域的应用。

FeS催化活化过硫酸盐降解抗生素示意图


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