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虽然抗生素的发现和使用是人类历史上的一次重大变革,但是近几年在自然环境中残留的药物已经引起了很严重的环境问题。赤铁矿和针铁矿是土壤环境中含量丰富且非常重要的铁(氢)氧化物。本文主要研究了赤铁矿和针铁矿对三种不同类型和结构的环境抗生素氧四环素(OTC)、链霉素(STR)和磺胺甲基嘧啶(SMR)的吸附行为和机理,并比较了它们之间的异同点。同时还研究了针铁矿和改性针铁矿与H2O2组成的非均相Fenton体系对OTC的氧化降解行为。考察了pH、离子强度和竞争物质对三种不同类型和结构的环境抗生素OTC、STR和SMR在赤铁矿和针铁矿表面吸附行为的影响,并探究了吸附机理。结果表明三种抗生素在赤铁矿和针铁矿中吸附量大小顺序都遵循OTC>STR>SMR,三种抗生素的吸附行为都有pH依赖性,此外,它们对离子强度的敏感程度不同。三种抗生素与铁氧化物之间的相互作用有很大的差别。OTC主要通过内层络合作用吸附到赤铁矿上,静电作用对吸附也有一定的贡献;STR的吸附主要通过静电作用;而疏水作用在赤铁矿吸附SMR时发挥了非常重要的作用。在针铁矿吸附这三种抗生素时,除了上述的相互作用外,在强酸条件下,针铁矿溶解到溶液中的Fe3+可以通过阳离子桥键作用促进OTC、STR和SMR在针铁矿上的吸附。此外,针铁矿上的-OH对吸附具有非常重要的作用。针铁矿与H2O2组成的非均相Fenton体系还可以有效地氧化降解OTC,降解主要发生在针铁矿表面与吸附之间有密不可分的关系。该体系对OTC的降解速率在中性条件下最快,克服了均相Fenton反应工作pH较低且范围较窄的缺点,实验确定了·OH自由基是主要活性基团。环境中少量的HA和抗坏血酸盐会促进针铁矿表面Fe2+/Fe3+之间的循环而加快对OTC的降解。用Ce改性针铁矿证明,Ce3+同晶取代针铁矿化合物Ce0.2Fe0.8OOH可以显著提高针铁矿对OTC的降解速率和矿化程度。Ce3+的添加可以有效促进催化剂表面上Fe2+/Fe3+和Ce3+/Ce4+之间循环,提高H2O2的利用率。