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乳酸左氧氟沙星(LevofloxacinLactate)是氟喹诺酮的第三代衍生物,对革兰氏阴性菌、葡萄球菌的阳性菌具有较强的抗菌效果。随着乳酸左氧氟沙星应用数量的快速增长,其药物残留严重超标,结构复杂难降解,最终对人类和环境造成了严重的危害。因此,采取有效的措施降解抗生素乳酸左氧氟沙星成了目前关注的热点问题。
芬顿反应(Fentonreaction)和光芬顿反应(Photo-Fentonreaction)是一种基于羟基自由基反应的高级氧化处理方法,由于羟基自由基具有强氧化性,特别适合于难生物降解的废水的处理,加之该工艺相对成熟、简单、不需要特殊的装置即可实现,非常有经济优势,所以逐渐引起了国内外的重视。因此,本研究采用Fenton和光-Fenton反应降解乳酸左氧氟沙星。
基于在pH=4.0的H2S04介质中,Fe(Ⅱ)对H2O2氧化孔雀石绿褪色反应的催化作用,建立了一种在常温下间接测定羟基自由基(·OH)浓度的催化光度分析方法。在孔雀石绿吸收峰618nm波长处测得的吸光度降低值(AA)与过氧化氢浓度在0～50μmol·L-1范围内呈线性相关,回归方程为△A=0.0171C+0.0191,检测限为1.0μmol·L-1(s/n=3)。本方法方便、快捷,结果满意。
采用响应面分析法对Fenton反应中影响乳酸左氧氟沙星降解的主要因素(pH、H2O2浓度、温度)进行优化,建立了影响因素与乳酸左氧氟沙星降解率之间的函数关系。各因素对乳酸左氧氟沙星降解的影响大小依次为:温度>Fe2+浓度>pH,获得最佳降解工艺条件为:乳酸左氧氟沙星初始浓度30μmol·L-1,pH2.90,Fe2+浓度46μmol·L-1,H2O2浓度100μmol·L-1,温度42℃,降解时间60min,乳酸左氧氟沙星的降解率为75.13%,试验结果与模犁预测值相符。Fenton反应在较低的Fe2+和H2O2浓度下能够对乳酸左氧氟沙星进行有效的降解。
采用共沉淀方法合成Ag3PO4,以此为前驱体采用超声辅助光还原法制得具有高可见光催化活性的Ag@Ag3PO4,并采用XRD、SEM等手段对其进行表征。以分析溶液初始pH、催化剂用量、染料初始浓度对光催化速度的影响为基础,研究了其降解乳酸左氧氟沙星的动力学行为。结果表明,Ag@AgaPO4乳酸左氧氟沙星的降解过程符合准二级动力学方程。Ag@Ag3PO4催化剂重复使用性能良好,重复使用4次后,乳酸左氧氟沙星的降解率大于90%没有明显降低。