基于孔材料的多元复合光催化剂降解抗生素
2021-06-26张申平王艺蒙葛宇胡军刘洪来
张申平,王艺蒙,葛宇,胡军,刘洪来
(1华东理工大学化学与分子工程学院,上海200237;2上海市质量监督检验技术研究院,上海200233)
抗生素已经被广泛地用于治疗人类传染病、畜牧养殖和水产养殖,目前有200~220种的天然抗生素和大约250种的半合成抗生素药物[1],按照结构分类主要包括四环素类(tetracyclines,TCs)、磺胺类(sulfonamides,SAs)、喹诺酮类(quinolones,QNs)、大环内酯类(macrolides,MALs)、β-内酰胺类(β-lactams)、糖肽类(glycopeptides)、氨基糖苷类(aminoglycosides)等。大量抗生素通过生产企业污水、城市污水、畜牧养殖场、抗生素废弃物的滤出液等多种途径进入水体环境[2],成为一种持续性的环境有机污染物。近年来地表水中频繁检出抗生素,检出量为0.01~1μg/L[3],意味着抗生素已进入到饮用水最重要的来源,威胁着人们的饮水安全。抗生素分子在地表水中是长期存在的,且现有的饮用水消毒处理方法不能完全消除抗生素,其中大环内酯类、喹诺酮类、氯霉素类、磺胺类是检出频率和检出浓度都很高的几类抗生素,环丙沙星的最高检出浓度已经达到679.7ng/L[4]。水体中的有机污染物除了多种类的抗生素,还包括农药、染料等有机污染物及其中间体,这种低浓度、持续性的有机污染物对生物体有直接或间接的毒副作用,会使微生物产生一定的突变,并对生物体器官有非特异性的致畸、致癌作用[5]。高级氧化工艺(advanced oxidation process,AOP)是目前最有吸引力的水体有机污染物降解方法。该工艺可以产生广谱性且具有强氧化能力的羟基自由基·OH(E0=2.8eV)或超氧自由基(·O2-)等活性中间体,与目标污染物反应并将其矿化为无污染的水和二氧化碳等。……
