摘要
兽用抗生素氟苯尼考（FF）的需求量在国内外的畜牧养殖中均较大，又因其具有生物毒性和化学稳定性被认为是新型有机污染物而得到重视。为了减少FF排放到水体中可能会造成污染和危害，一种实现FF减量化的有效方法亟待被提出。纳米零价铁（NZVI）具有反应能力强、粒径小的优点，但纳米颗粒之间的强相互作用造成了NZVI的应用局限。针对于此，发展出了NZVI的负载改性方法。本文利用操作简单，反应速率快的非均相芬顿反应，以MIL-53(Al)负载的纳米零价铁（NZVI@MIL-53(Al)）为催化剂，探究了负载改性对NZVI团聚的缓解效果并研究了NZVI@MIL-53(Al)/H2O2体系去除FF的性能和机理。主要的结论如下： （1）通过液相还原法制备出不同NZVI负载比例的材料并比较它们非均相芬顿降解FF的效果，对含最佳NZVI比例的NZVI@MIL-53(Al)进行表征。结果表明，30%的NZVI负载比例为最佳，NZVI成功地负载在MIL-53(Al)上，并具有良好的分散性。 （2）探究了NZVI@MIL-53(Al)/H2O2体系降解FF的性能和实际应用潜力。结果表明，在低浓度H2O2（0.2mM）下该体系对FF的降解率可达100%，经过4次循环使用后，FF降解率仍能达到81.18%。该体系对水体中的Cl-和HA耐受程度高，但对HCO3-较为敏感。同时，该体系对于四环素（TC）、土霉素（OTC）、诺氟沙星（NOR）、环丙沙星（CIP）、磺胺嘧啶（SDZ）和磺胺甲噁唑（SMX）均有优异的去除效果。值得注意的是，随着实际水体中有机物含量的增加，这些有机物与FF竞争体系中的H2O2，导致降解效果逐渐下降。 （3）通过实验和理论计算的结果推测了NZVI@MIL-53(Al)/H2O2体系降解FF的的反应机理。结果表明，体系中的活性物种为·OH，FF通过羟基化反应（亲电取代）、脱卤反应、裂解和氧化反应被转化为小分子物质。并且由于稳定的C–Cl键和C–F键发生断裂，反应后的溶液中检测到0.247mgL-1的F-和1.2mgL-1的Cl-。
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