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氟喹诺酮类抗生素在环境中的残留已经威胁到了生态环境和人体健康。这类抗生素作为一种新型环境污染物已经受到了许多国家和地区的高度重视,逐渐成为新的研究热点。在水处理的各种方法中,化学氧化法因其具有使用方便、去除效果好等优点而被广泛应用。高锰酸钾是目前被广泛应用的一种氧化剂,高锰酸钾应用于水处理中具有氧化还原电位高、分解速率慢、消毒副产物少、投资小、使用方便等优点。本文采用高锰酸钾为氧化剂,对其氧化氟喹诺酮类抗生素的动力学和反应历程进行了初步的研究。探讨了高锰酸钾浓度、pH、温度对高锰酸钾氧化氧氟沙星和诺氟沙星的动力学的影响,着重探讨了高锰酸钾氧化恩诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星和诺氟沙星的反应历程。高锰酸钾氧化氧氟沙星和诺氟沙星的动力学研究结果表明,高锰酸钾对氧氟沙星和诺氟沙星的氧化过程符合二级反应动力学模型,在高锰酸钾过量的情况下,得到二级反应的动力学常数分别为80M-1·min-1和12M-1·min-1。pH对反应速率常数有显著影响。温度对反应速率也有影响,随着温度的升高反应速率增加,高锰酸钾氧化氧氟沙星和诺氟沙星的反应表观活化能分别为29.6kJ·mol-1和27.2kJ·mol-1,说明高锰酸钾对这两种物质的氧化反应相对容易发生。高锰酸钾氧化恩诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星和诺氟沙星的反应历程研究表明,哌嗪环是参与氧化反应的主要基团,并且参与氧化反应的主要点位为哌嗪环上的N1原子。氧化反应在反应的初始阶段形成了一种烯胺,此烯胺被高锰酸钾继续氧化,归结起来,有以下三种路径:路径一为N-脱烷基化过程,氧化产物烯胺经过两步的水解作用形成了部分脱烷基化产物,此氧化产物继续被高锰酸钾氧化,形成了完全脱烷基化产物。路径二为羟基化过程,氧化产物烯胺通过三种不同的方式分别生成了单羟基化合物(两种中间产物)及1,2-二醇中间体,此三种物质继续被高锰酸钾氧化,分别生成了两种氨基化合物和一种二元醛产物,二元醛产物通过脱水作用生成了两种一元醛产物。路径一和路径二对本研究中的四种物质均适用,对恩诺沙星和环丙沙星而言,除以上两种氧化路径外,还有一种氧化路径即路径三。路径三为环丙基的氧化过程,反应开始时进行了哌嗪环的羟基化和脱烷基化反应,最后环丙基被高锰酸钾氧化为丙烯基和乙酰基两种氧化产物。本文对高锰酸钾氧化氟喹诺酮类抗生素的反应历程进行了探讨,结果表明,高锰酸钾对水体中的氟喹诺酮类抗生素能够有效的去除,反应体系的温度、pH、高锰酸钾浓度均能对氧化反应产生影响。高锰酸钾氧化氟喹诺酮类抗生素的氧化产物大概有十几种,反应路径至少有三条。本研究为处理水体中的氟喹诺酮类抗生素提供了一种有效的方法。