甲氧苄啶是一种常见的抗菌类药物,由于其价格低廉、效果稳定在医学领域应用广泛,但由于生物体摄入体内的甲氧苄啶约75%不能被代谢吸收,且不能被常规的水处理工艺彻底降解,因此在地表水体中频繁被检出。由于水体中抗生素的存在对生物有毒害作用,且能够诱发耐药性基因的产生,会对生态系统造成不良影响,因此,研究开发出经济、易调控、能够降解甲氧苄啶等抗生素的水处理技术十分必要。本文选择Mn²⁺活化过一硫酸盐（PMS）的方式氧化降解水中的甲氧苄啶,该方法的优势在于氧化剂性质稳定,可以产生自由基等强氧化物质;Mn²⁺能够在中性条件下稳定存在并活化PMS,对环境的影响较小。本文考察了各因素对甲氧苄啶去除效能的影响,甲氧苄啶在Mn²⁺/PMS体系中的降解曲线符合假一级动力学模型,影响其降解效能的主要因素是PMS的浓度、Mn²⁺的浓度、溶液的初始pH值,其中p H值对降解效能的影响十分显著,酸性环境中甲氧苄啶降解效能明显优于碱性环境,通过优化实验得到甲氧苄啶（10 mg/L）降解的最佳工艺参数,PMS初始浓度为2.58 mmol/L,Mn²⁺浓度为0.70 mmol/L,初始pH值为6.0。另外,反应后溶液中无机氮的占总氮的比例增加48.0%,证明Mn²⁺/PMS体系能够有效降解甲氧苄啶。为考察Mn²⁺活化PMS的机制,本文采用多种实验方法鉴定了活化过程中产生的强氧化物种,研究结果表明,反应过程中产生了1O2、SO·-4和Mn（Ⅲ）三种氧化物质,其中,1O2并非主要氧化物种,而SO·-4和Mn（Ⅲ）在甲氧苄啶的降解过程中发挥主要的氧化作用,据此提出了活化机制。为分析甲氧苄啶的降解途径,基于密度泛函理论（DFT）优化了甲氧苄啶的分子结构并计算其电荷分布,采用福井函数（FF）对自由基反应和亲核反应的活性位点进行分析,结果为7C、8C、以及N原子,这些位点集中在甲氧苄啶分子中的嘧啶环上。采用液相色谱-质谱/质谱（UPLC-MS/MS）技术检测到甲氧苄啶降解的中间产物的m/z值分别为323、311、307、197、143。综合计算和检测结果,文章提出了甲氧苄啶在Mn²⁺/PMS体系中的降解途径,该过程中包括了羟基化、脱甲基化、碳碳双键氧化断裂、单键断裂等多种作用,另外,溶液中m/z 143的产物的减少和无机氮比例的增加也表明在降解过程中,嘧啶环分解成为了小分子无机物。