【摘 要】
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抗生素在医疗、养殖业、工业等方面具有广泛应用,当环境中含量丰富的抗生素经食物链传递,最终会富集在人体,威胁人类健康。左氧氟沙星（LOF）是喹诺酮类抗生素的一种,本文以其为目标污染物,研究LOF的去除效果。近年来,在环境污染治理中,纳米零价铁（nZVI）发挥着重要作用,其具有比表面积大,反应活性强等优点,但nZVI易发生氧化和团聚,且化学稳定性较差。所以,nZVI的改性是如今研究的热点。本文以硅藻土
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抗生素在医疗、养殖业、工业等方面具有广泛应用,当环境中含量丰富的抗生素经食物链传递,最终会富集在人体,威胁人类健康。左氧氟沙星（LOF）是喹诺酮类抗生素的一种,本文以其为目标污染物,研究LOF的去除效果。近年来,在环境污染治理中,纳米零价铁（nZVI）发挥着重要作用,其具有比表面积大,反应活性强等优点,但nZVI易发生氧化和团聚,且化学稳定性较差。所以,nZVI的改性是如今研究的热点。本文以硅藻土制备的介孔材料（MCM-41）为载体,负载nZVI,并分别以镍和铜为掺杂金属,制备了介孔材料负载纳米零价铁系双金属复合材料nZVI/Ni/MCM-41和nZVI/Cu/MCM-41。通过控制过渡金属负载量以及改变复合材料处理LOF的反应条件,了解LOF的处理效果,并结合所制备材料的表征分析和反应动力学拟合,分析推断其处理LOF的机理。此外,为了有效去除LOF,构建nZVI/Ni/MCM-41活化过硫酸盐（PS）体系,对LOF进行氧化降解,并探究降解体系内的影响因素、活性物种、反应机理以及降解路径。结果表明:（1）通过透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X光电子能谱（XPS）、比表面积（BET）、傅里叶红外（FT-IR）表征发现,nZVI/Ni/MCM-41和nZVI/Cu/MCM-41两种复合材料均制备成功。（2）在相同条件下（LOF初始浓度为50 mg/L、双金属质量比为1/0.05、p H=7.3、复合材料投加量为2 g/L）,nZVI/Ni/MCM-41对LOF的去除率为88.3%,nZVI/Cu/MCM-41对LOF的去除率为96.5%。两种复合材料对LOF的去除均符合伪二级动力学模型;其去除过程包括介孔材料MCM-41对LOF的吸附和纳米零价铁系双金属颗粒对LOF的催化还原。（3）当LOF初始浓度为50 mg/L、PS投加量为0.1 g/L、nZVI/Ni/MCM-41投加量为1.0 g/L、p H=7.3时,nZVI/Ni/MCM-41/PS体系对LOF的去除效果最佳。同时,低浓度Cl-对LOF的去除有抑制作用,而高浓度Cl-的抑制作用较小;HCO3-对其有明显抑制作用;低浓度H2PO4-对其有促进作用,而高浓度H2PO4-对其有不同程度的抑制作用。（4）nZVI/Ni/MCM-41/PS体系去除LOF的过程更符合伪二级动力学模型,主要受化学作用所控制。同时,通过反应前后催化剂的XPS、FT-IR表征,自由基淬灭实验,以及LC-MS分析推断出LOF的反应机理、中间产物和降解路径。结果表明,该活化体系去除LOF的过程中同时存在自由基路径和非自由基路径,并提出了五种LOF的可能降解路径。
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