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盐酸左氧氟沙星(LFX)作为第三代氟喹诺酮类光谱抗菌药因其疗效好、副作用小等优点在临床上得到了广泛应用,该药品对自然环境中的多种微生物具有抑制作用甚至毒害作用因此难以生物降解,此类药物流入水环境中会随食物链对生态环境和公众健康造成不可预估的危害。因此,为了有效避免LFX等抗生素污染物随食物链威胁人类生命健康,减少抗生素污染对于食品加工过程产生的不利影响,开发更加高效便捷且具有较大应用潜力的抗生素类污染物去除方法显得尤为重要,本论文以基于硫酸根自由基的高级氧化技术为依托,合成了具有较高单过硫酸盐(PMS)活化能力的整体式自支撑纳米材料——生长在泡沫镍上的钴掺杂硫化镍纳米片阵列(NCS/NF),研究了NCS/NF活化PMS降解LFX的各个过程,本论文具体研究结果如下:(1)NCS/NF的合成表征与LFX降解性能评价。通过查阅文献,本研究用一步水热法在刻蚀过的泡沫镍表面原位合成了掺杂钴的硫化镍纳米阵列(NCS/NF);为了探究NCS/NF的物相组成,本研究对NCS/NF进行了包括场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射光谱(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、SEM能量色散X射线光谱(EDX-mapping)在内的多种表征证明了NCS/NF表面物相组成为Ni3S2。在性能评价方面,本研究用NCS/NF活化PMS对目标污染物LFX进行了降解实验,实验结果表明NCS/NF可以高效活化PMS降解LFX。此外,本研究还通过控制pH、温度、PMS浓度、环境中常见的阴离子(Cl-、H2PO4-、HCO3-、SO42-)等探究环境因素对NCS/NF活化PMS降解LFX过程的影响,实验结果表明近中性的pH条件、较高的PMS浓度、较高的温度、H2PO4-均有利于该材料活化PMS降解LFX。(2)NCS/NF对PMS活化过程探究。为确定NCS/NF活化PMS降解LFX过程中起作用的主要活性物种类型,本研究对降解体系进行了自由基猝灭剂实验,用甲醇(Me OH)做猝灭剂猝灭了体系中的硫酸根自由基(SO4·-)和羟基自由基(·OH),用叔丁醇(TBA)做猝灭剂猝灭了体系中的羟基自由基(·OH),用叠氮化钠(NaN3)做猝灭剂猝灭了体系中的~1O2,用对苯醌(p-BQ)做猝灭剂猝灭了体系中的超氧阴离子(O2·-),实验结果表明体系中存在的SO4·-、O2·-、~1O2均是LFX降解的主要原因。为确定NCS/NF活化PMS过程中产生的自由基种类,本研究还对体系进行了自由基捕获实验,用捕获剂5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO)和2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮(TEMP)对体系中可能存在的自由基进行了相应的捕获实验,捕获实验结果和猝灭剂实验一致。除此之外,本研究还对NCS/NF、NS/NF、NF进行了一系列电化学测试来评价NCS/NF的电子转移效率,对反应前后的NCS/NF和NF进行了XPS测试来探究NCS/NF活化PMS过程中发生的电子转移过程,实验结果表明NCS/NF高效的电子转移效率是其能高效活化PMS的关键。(3)LFX降解机制研究:为探究该降解体系对污染物LFX的矿化情况,本研究测试了不同降解时间点体系的紫外可见光吸收光谱变化情况和体系的总有机碳及总碳含量,实验结果表明体系对LFX的降解过程中LFX不断被矿化。为了探究LFX在被降解过程中的主要反应路径,本研究通过液相色谱质谱联用(LC-MS)鉴定了LFX降解过程中产生的降解中间产物并通过这些中间产物的结构推测出该降解体系可能存在的三种降解路径;最后为了探究NCS/NF在活化PMS过程中的稳定性,本研究对反应后的NCS/NF进行了一系列的表征并测试了其多次活化PMS对LFX的降解表现,实验结果表明该材料对多种有机污染物有较好的降解表现且可多次循环利用。