[发明专利]一种纳米零价铁协同热活化过硫酸盐降解氯霉素的方法

说明书

本发明提供一种纳米零价铁协同热活化过硫酸盐降解氯霉素的方法。其采用纳米零价铁和过硫酸盐，在pH控制在3‑7之间，60‑80℃加热条件下，进行氯霉素的催化降解，其中：纳米零价铁：氯霉素：过硫酸钠之间的摩尔比控制在(60‑150)：1：(67‑200)之间。最终，通过采用本发明提出的高级氧化方法，可实现氯霉素的快速高效深度降解，降解率达85％以上，且降解时间短，零价铁使用量低降低成本，能够减轻氯霉素对环境造成的污染，实现对水环境的保护，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于环境工程水处理技术领域，具体涉及一种纳米零价铁协同热活化过硫酸盐降解氯霉素的方法。

背景技术

自抗生素发现以来，因其功效显著，被人们广泛应用于治疗人和动物的细菌性疾病，然而抗生素近年来因其对人类健康和水生生态系统的不利影响而引起越来越多的关注。氯霉素是一种频繁应用于治疗细菌感染的抗生素，由于传统水处理工艺对其处理效率差，环境中的地表水、地下水，甚至在不同的水产养殖环境中经常被检测到。氯霉素在水环境中虽然通常以微量的浓度被检测出，但因为它可能导致生物毒性和耐抗生素抗性细菌产生，会对生态系统和人类健康构成严重威胁。

氯霉素因其性质极其稳定，在自然条件中很难降解。目前水体中氯霉素的去除主要有物化法、化学法和生化法，并取得一定的成效，然而以上方法都存在不足之处，或去除效果不佳、或操作不便，或对氯霉素适应性不强等。因此寻找一种高效的去除此类污染物的方法是必要的。

过硫酸盐分子中含有氧基(-o-o-),是一类较强的氧化剂。在水中电离产生过硫酸根离子S₂O₈^2-,其标准氧化还原电位E₀达2.01V,接近于臭氧(E₀＝2.07V),大于高锰酸(E₀＝1.68V,)和过氧化氢(E₀＝1.70V)，活化后产生SO₄^-·(E₀＝2.5V–3.1V)。目前，过硫酸盐活化迅速成为原位化学修复的热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米零价铁协同热活化过硫酸盐降解氯霉素的方法，该体系可实现对氯霉素的快速高效降解。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供纳米零价铁协同热活化过硫酸盐降解氯霉素的方法，采用纳米零价铁和过硫酸盐，在pH控制在3-7之间，60-80℃加热条件下，进行氯霉素的催化降解，其中：纳米零价铁：氯霉素：过硫酸钠之间的摩尔比控制在(60-150)：1：(67-200)之间。

按上述方案，所述的过硫酸盐可以为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵中的一种，优先为过硫酸钠。

按上述方案，所述的纳米零价铁粒径为40-60nm。

按上述方案，降解处理的方式包括静置、搅拌、震荡中的其中一种。优选方式是搅拌。

优先地，搅拌的速率控制在100-200rpm之间。

按上述方案，上述降解体系为氯霉素水体。

按上述方案，所述的pH为3-5。

按上述方案，氯霉素水体中氯霉素的浓度为＜10mg/L。

按上述方案，降解的处理时间为10-30min min，一般20min内即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：