光催化剂降解抗生素的研究进展

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四环素类抗生素在水体中的光降解及毒性变化研究

四环素类抗生素在水体中的光降解及毒性变化研究四环素类抗生素在水体中的光降解及毒性变化研究引言：随着工业和农业的快速发展，水环境污染日益严重。

其中，抗生素类药物在废水中的存在引起了广泛关注。

四环素类抗生素是一类广泛应用于人畜养殖行业的药物，其在水体中的光降解及毒性变化研究成为当前水环境保护领域的热点问题。

1. 四环素类抗生素在水体中的来源及污染状况四环素类抗生素主要来源于人畜养殖业的使用，这些药物通过动物的代谢和排泄进入水体中。

研究表明，四环素类抗生素在水体中的浓度很高，且难以被传统的废水处理方法去除，从而进一步导致对水生生物的毒性效应。

2. 四环素类抗生素的光降解机制四环素类抗生素在水体中的光降解主要受到光照强度、温度、溶解氧等因素的影响。

在光照作用下，四环素类抗生素分子发生光解反应，从而降解为较低毒性的代谢产物。

此外，氧化反应也是四环素类抗生素光降解的重要途径，通过光照和氧化反应共同作用，四环素类抗生素可以有效地被分解。

3. 四环素类抗生素的光降解动力学研究通过对四环素类抗生素的光降解动力学研究，可以了解其在光照条件下的降解速度和机理。

研究发现，四环素类抗生素的光降解遵循一级动力学反应，其降解速度与光照强度和温度呈正相关关系。

此外，溶解氧和pH值也会对四环素类抗生素的光降解速度产生一定影响。

4. 四环素类抗生素光降解产物的毒性变化研究四环素类抗生素在光降解过程中会生成一系列降解产物，这些产物对水生生物的毒性可能存在较大差异。

研究结果表明，部分降解产物可能具有更高的毒性，这与其结构和毒理机制有关。

因此，除了研究四环素类抗生素的光降解速度外，还需要重点关注降解产物的毒性效应。

5. 对四环素类抗生素污染水体的治理策略针对四环素类抗生素污染水体，提出了一些治理策略。

例如，利用光催化技术可以加速四环素类抗生素的光降解过程，减少其对水生生物的毒性影响。

此外，也可以通过改善人畜养殖行业的管理和监督，减少四环素类抗生素的使用量，从根本上降低其在水体中的污染程度。

抗生素的高级氧化降解工艺与机理研究进展

（１．厦门大学深圳研究院，广东深圳５１８０５７；２．厦门大学环境与生态学院，福建厦门３６１００５）
摘要：介绍了高级氧化抗生素废水处理工艺，并综述了常见类型抗生素（８一内酰胺类、磺胺类、大环内酯类、
ＴｉＯ。）、臭氧及组合臭氧氧化技术（Ｏ。、Ｏ。／ＨＯ）、
Ｆｅｎｔｏｎ法（Ｆｅ／Ｈ２Ｏ２）及改进Ｆｅｎｔｏｎ法（光～Ｆｅｎｔｏｎ、
电一Ｆｅｎｔｏｎ等）、超声氧化等。该技术是通过羟基自由基（・ＯＨ）氧化分解水中有机污染物。・ＯＨ氧化能力很强（氧化还原电位高达２．８０Ｖ）。高级氧化技术处理抗生素的研究报道如表１所示。可以看出，ＴｉＯ。光催化反应３６０ａｉｒｎ可降解８２的磺胺甲嗯唑，反应１２０ｍｉｎ可降解９８林可霉素和四环素去除类、四环素类、磺胺类等抗生素
２０１４年１０月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｒｅｅｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
绦色料技
第１Ｏ期
抗生素的高级氧化降解工艺与机理研究进展
符荷花。，陈猛，熊小京
表１高级氧化技术对水中抗生素的处理效果

《2024年环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展》范文

《环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展》篇一一、引言随着人类对抗生素的广泛使用，四环素类抗生素（Tetracyclines，TCs）在环境中的污染问题日益严重。

这些药物进入环境中后，会对生态环境造成不良影响，尤其是对微生物和人体的健康构成了严重的威胁。

因此，研究和开发高效的处理技术来减少四环素类抗生素的环境污染已经成为环境科学领域的紧迫任务。

本文旨在全面分析四环素类抗生素污染的现状及原因，同时梳理近年的相关研究进展，以期为未来污染处理技术的发展提供参考。

二、四环素类抗生素污染的概况四环素类抗生素广泛应用于畜牧业和人类医疗中，但由于其广泛使用和不合理处置，使得四环素类抗生素大量进入环境。

它们不仅对水生生物产生毒性作用，还可能通过食物链进入人体，引发各种健康问题。

因此，对四环素类抗生素污染的处理显得尤为重要。

三、四环素类抗生素污染处理技术的研究进展（一）物理法物理法主要包括吸附法、膜分离法等。

近年来，研究者们通过改进吸附材料和优化膜分离技术，提高了对四环素类抗生素的去除效率。

例如，利用纳米材料、活性炭等作为吸附剂，可以有效地吸附和去除水中的四环素类抗生素。

（二）化学法化学法主要包括光催化氧化法、高级氧化法等。

这些方法可以有效地降解四环素类抗生素，将其转化为低毒或无毒的化合物。

其中，光催化氧化法利用光催化剂（如TiO2）在光照条件下产生强氧化性物质，从而降解四环素类抗生素。

（三）生物法生物法主要包括微生物降解法、植物修复法等。

微生物降解法利用微生物的代谢作用将四环素类抗生素转化为无害物质。

植物修复法则利用植物对四环素类抗生素的吸收和转化作用，降低其在环境中的浓度。

此外，生物强化技术和基因工程技术也被应用于提高生物处理的效果。

（四）组合法组合法是将上述几种方法进行组合，形成一种综合性的处理方法。

例如，物理法和化学法的组合、物理法和生物法的组合等。

这种组合法可以根据实际需求和具体情况进行灵活调整，以提高处理效果和效率。

抗生素在环境中的降解

抗生素在环境中降解的研究进展时间：2009-04-23来源：互联网作者：康大夫点击： 923 网友评论分享到微博抗生素是世界上用量最大、使用最广泛的药物之一。

欧洲1999年抗生素的使用量为1 328吨，其中35％用于动物；美国2000年抗生素的用量约为16200吨，约70％用于畜牧水产养殖业；全球抗生素年均使用总量约为100000吨～200000吨。

我国每年也有成千上万吨的抗生素类药物被用于畜禽养殖业和人的医疗中。

多数抗生素类药物在人和动物机体内都不能够被完全代谢，以原形和活性代谢产物的形式通过粪便排到体外。

排出体外后的抗生素代谢物仍然具有生物活性，而且能够在环境中进一步形成母体。

近年来的资料表明，抗生素在我国许多地区的污染相当严重。

在长江三角洲地区，城市生活污水、畜禽养殖场废水和水产养殖废水都是水环境潜在的抗生素污染源。

3种典型废水中，养猪场废水检出抗生素的种类最多，浓度也最高；磺胺类检出频率最高，尤其是磺胺甲恶唑、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲氧嘧啶。

叶计朋等在珠江三角洲水体中发现，珠江广州河段(枯季)和深圳河抗生素药物污染严重，最高含最达1 340 ng／L，河水中大部分抗生素含量明显高于美国、欧洲等发达国家河流中药物含量，红霉素(脱水)、磺胺甲恶唑等与国外污水中含量水平相当甚至更高。

在重庆，多种水体中普遍存在痕量水平的抗生素。

其中以污水处理厂进水检出的抗生素种类最多，畜牧养殖场下游地表水的氯四环素检出最高浓度。

1、抗生素在环境中的吸附和迁移抗生素一旦释放进入环境后分布到土壤、水和空气中，便会在土壤、水和沉积物中重新分配，常常会经过吸附、水解、光降解和微生物降解(有氧和无氧降解)等一系列生物转化过程，它反映了抗生素与水体有机质或土壤、沉积物相互作用，并可预测抗生素对环境影响的大小。

一般易被土壤或沉积物吸附的抗生素，在环境中较稳定，易在土壤或沉积物中蓄积，但污染水体的风险较小。

1．1 抗生素被土壤的吸附作用吸附是抗生素在土壤环境中迁移和转化的重要过程，其很大程度上取决于抗生素和土壤的特性。

纳米TiO2光催化剂在抗菌方面的应用和研究进展

维普资讯
第３５卷第３期２００６年６月
当
代
化
工
Ｖｏ．５，．１３Ｎｏ３
ＣｎｅｏａｙＣｈｍｉＩｎｕｔｙｏｔｍｐｒｒｅｃｄｓｒａＩ
Ｊｎ，０６ｕｅ２０
广阔的应用前景。近年来，在消毒抗菌方面的作用逐渐成为人们研究的一个热点。主要介绍了它Ｔ０光催化剂的杀菌原理，ｉ２其在抗菌方面的应用与研究最新进展。
关键词：纳米二氧化钛；催化；菌光抗文献标识码：Ａ ‘ 章编号：１７ — ４０２０）３０１ — ４文６１０６（０６０．２２０中图分类号：Ｔ４６Ｑ２
的范围包括二氧化钛光催化对细菌、毒、菌、病真藻类和癌细胞Ｌ等的作用。如何制备出具有较２ｊ高活性的纳米二氧化钛，发出能够被可见光激开发的光催化剂，成人们需要的各种抗菌产品一制直是光催化研究的前沿和重要方向。
ｈ。在光催化半导体中，穴具有更大的反应）空
・收稿日期：２０ — ２２０６０．７修订日期：２０ —３１０６０．５
作者简介：张君（９４年一）女，１６，工程师。要从事水处理方面的教学与科研。主联系人：朱新锋。

光催化降解盐酸四环素

光催化降解盐酸四环素一、引言盐酸四环素是一种广泛应用于临床的抗生素，但其残留在水体中会对生态环境和人类健康造成潜在风险。

因此，高效降解盐酸四环素成为了环境科学研究的重要课题之一。

光催化技术作为一种无污染、高效能的处理方法，近年来备受关注。

本文将重点探讨光催化降解盐酸四环素的相关研究进展。

二、光催化降解盐酸四环素的原理光催化降解盐酸四环素是利用光催化剂在光照条件下产生活性氧物种（如羟基自由基、超氧阴离子等），通过氧化、还原等反应将有机污染物降解为无害的物质。

其中，光催化剂的选择对降解效果至关重要。

目前常用的光催化剂有二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）等。

三、光催化剂的选择与制备方法1. 二氧化钛（TiO2）光催化剂二氧化钛是一种常用的光催化剂，具有良好的光催化性能和化学稳定性。

其制备方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、溶液法等。

研究表明，通过控制制备条件和添加掺杂剂可以提高二氧化钛的催化活性。

2. 氧化锌（ZnO）光催化剂氧化锌是另一种常用的光催化剂，具有较高的光催化活性和光吸收性能。

其制备方法包括溶液法、水热法、气相沉积法等。

研究表明，通过调控氧化锌的晶相结构和表面缺陷可以提高其催化性能。

四、影响光催化降解盐酸四环素的因素1. 光照条件光照条件是影响光催化降解盐酸四环素效果的重要因素。

研究表明，较高的光照强度和长时间的光照可以提高光催化降解效率。

2. 初始溶液pH值溶液pH值对盐酸四环素的降解速率有显著影响。

一般来说，碱性条件下盐酸四环素的降解速率较高。

这是因为在碱性条件下，二氧化钛和氧化锌表面产生的羟基自由基活性较高。

3. 光催化剂的种类和用量光催化剂的种类和用量也是影响降解效果的重要因素。

不同种类的光催化剂对盐酸四环素的降解效果有差异，而过量的光催化剂可能会降低催化效率。

五、光催化降解盐酸四环素的应用及挑战光催化降解盐酸四环素在水处理、环境保护等领域具有广阔的应用前景。

然而，目前存在一些挑战需要克服。

TiO2光催化降解水体中抗生素的研究进展

TiO2光催化降解水体中抗生素的研究进展李露;李辉信;罗朝晖;陶善倩;刘济凡【摘要】Advances in recent decade of photocatalytic degradation of antibiotics in aqueous systems are reviewed. Several aspects of photocatalytic degradation of antibiotics in aqueous systems are described as follows-influence of environmental factors, intermediate products, degradation route, kinetics and mechanism. The prospects of photocatalytic degradation of antibiotics in aqueous systems are discussed.%本文综述了近十多年来多种不同抗生素在水体中的光催化降解行为,从水体中的抗生素的光催化降解环境影响因素,降解中间产物和降解途径,光催化降解动力学,光催化降解机理几个方面进行了阐述,展望了光催化降解水体中的抗生素类污染物的研究前景.【期刊名称】《三峡大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(035)001【总页数】8页(P88-95)【关键词】抗生素;光催化降解;中间产物;降解途径;降解动力学【作者】李露;李辉信;罗朝晖;陶善倩;刘济凡【作者单位】南京农业大学资环学院土壤生态实验室,南京 210095;南京农业大学资环学院土壤生态实验室,南京 210095;南京农业大学资环学院土壤生态实验室,南京 210095;南京农业大学资环学院土壤生态实验室,南京 210095;南京农业大学资环学院土壤生态实验室,南京 210095【正文语种】中文【中图分类】O644.1近年来水安全问题受到世界各国的普遍关注［1－2］.抗生素类药物作为一种以往被人们所忽视的生产生活常用药物，其对水生态环境及人类健康的潜在威胁［3］，正引起相关科学人士的密切关注.抗生素是一类由微生物产生的在低浓度下能抑制或灭杀其他微生物的化学物质，广泛用于人类和动物治疗感染疾病，还作为畜牧业、水产养殖业的生长促进剂使用［4－7］.抗生素按化学结构来分大致可分为以下几类：青霉素类，头孢菌素类，氨基糖苷类，大环内酯类，四环素类，氯霉素类，林可酰胺类，基本都含有环状结构，根据分类的不同，结构各异，性质也各异［8］.人畜服用的药物很大部分在生物体内没有经过代谢，并最终进入水环境中.抗生素类药物稳定持久，并因其本身具有抑菌作用，自然的生物降解过程不能将其有效地从环境中去除而产生积累［9］.研究表明过量积累会导致微生物抗药基因的产生，即使是在微量水平的抗生素下长期暴露，也会对生态环境和人体健康造成危害［10］.目前，许多国家的河流，湖泊，地下水，饮用水中都检测出了抗生素［11－12］，抗生素污染问题已经被多个发达国家列为重要的环境问题，相关的基础研究正在迅速地展开［13－15］.研究表明普通水处理工艺对水体中抗生素的处理仍存有许多不足，目前常用的去除水体中的有机污染物的方法主要有生物法、物理法和化学法等.生物法是处理有机污染物的最常用方法，包括好氧活性污泥法，厌氧污泥法以及厌氧／好氧组合处理等方法.但生物处理法周期较长，并且因为抗生素的难降解特性及微生物对抗生素的抑制作用［16］，使得抗生素易于逃脱处理而最终残留于终端水体中，因此生物法并不是去除抗生素的理想方法［17］.物理法包括活性吸附过滤法，砂石吸附过滤法和膜过滤法等［18］.吸附过滤法是通过物理吸附截留有机污染物，通常颗粒越小，用量越多，接触时间越长，水中有机污染物越少则去除效果越好，但因需要后续处理失活的吸附剂，而增加了水处理的成本.膜过滤法是基于分子筛机制把大分子有机物从水里分离出来，对于大分子抗生素的处理效果较好，而对小分子抗生素则需要较小的膜孔径，容易造成膜通量的下降和堵塞，能耗较高.此外，由于物理法只是把污染物从水中转移出来，并没有实现真正意义上对有害物质的去除.因此，物理法也不是去除抗生素的理想方法.化学法包括臭氧氧化法，紫外光解法和氯消毒法等.化学法在处理水中的抗生素时虽然有一定的效果，但仍存在不同程度的问题：臭氧氧化法成本高，且因水中可生物同化有机碳增加，导致其生物稳定性变差；紫外光解法中由于抗生素对紫外的吸收能力往往不及水中的天然有机物质，直接以紫外线照射对大多数抗生素的去除并不理想，氯消毒法中由于氯氧化反应会产生毒性很强的亚氯酸盐副产物，造成二次污染.综上所述，目前的普通水处理工艺对抗生素的处理仍存在许多不足，一些高级的氧化技术如Fenton氧化技术［19］，电化学氧化技术及光催化氧化降解技术成为解决问题的选择.大量的研究显示这些高级氧化技术可以在较短的时间内去除传统水处理技术不能去除的化学性质稳定及低生物降解性的有机污染物质，并被认为是非常具有发展前景的水处理技术.其中光催化氧化降解技术因其可以在温和的环境下对痕量有机污染物进行快速有效的降解，且不产生二次污染而备受关注.光催化降解机理以TiO2［20］为例，主要是半导体吸收了能量大于或等于带隙宽度的光子后，位于价带（VB）上的电子受激发跃迁至导带（CB）上，同时在价带上留下一个电位相对为负的空穴.这些光生电子空穴具有很强的氧化能力和活性，能够与周围的水和氧气发生反应生成·OH、H2O2 等强氧化性物质.光生空穴及这些强氧化性物质可以氧化各种有机污染物并使之矿化.近年来国内外学者对多种抗生素进行了光催化降解研究，例如：阿莫西林（AMX）、氨苄青霉素（AMP）、邻氯青霉素（CLX）、磺胺甲恶唑（SMX）、四环素（TC）、氯霉素、磺胺甲嘧啶（SMZ）、其它磺胺类药剂.对抗生素光催化降解的研究主要是从光催化降解的条件、产生的中间产物、降解途径、降解动力学原理等方面给予关注.相关的综述国内目前并无类似报道，鉴于抗生素污染问题的严重性及其日益引起的国内外广泛关注，对水体中抗生素光催化降解研究的进展进行总结，并为后续的深入研究及实践提供依据显得尤为重要.因此，本文总结了近十多年来多种抗生素在水体中的光催化降解研究进展，并展望了今后抗生素光催化降解的研究方向.1 光催化降解抗生素的环境影响因素在光催化降解抗生素的过程中，有许多影响降解效率的环境因素，包括所使用的催化剂及其投入浓度、所使用光源的波长及辐照时间、溶液pH、是否添加H2O2 等氧化剂、初始污染物浓度、反应溶液中其它活性基质存在的影响等［21－23］. 1.1 溶液pH 对抗生素光催化降解的影响光催化降解过程中会有各种离子生成，而溶液的pH 值会影响实验中离子的存在状态及数量，从而很大地影响降解效果，且随着降解时间的推进，pH 值会发生变化.目前已有研究揭示了光催化降解抗生素过程中pH 的变化及其对实验进程的影响. Abellan［24］等在TiO2 悬浮液中光催化降解SMX的实验中构建pH 分别为2，5，7，11下的降解实验.研究表明：在不同初始pH 值下到实验结束，pH 值的变化都不是很大；但是在pH 值为11的时候，实验结束时最后pH 值的下降最明显达到了6.33.该研究认为磺胺分子中的S 原子和N 原子被矿化为SO42－、NH3、NO2－、NO3－，这些离子使得溶液的pH 值下降.但是在实验过程中，物质降解率基本不随着pH值的改变而改变，基本保持在85%左右.而TOC 的转换率受pH 值的影响，在pH 值为2时转换率几乎可以忽略（4%）；而当pH 值变化范围在5～11时，比率维持在30%左右，且随着pH 值的升高，中间产物的降解量增加了，即TOC 的转换率受初始pH 值的影响，随着pH 值的升高而升高（4%～30%），中间产物的降解量也随之增加.Emad［25］等在UV 及TiO2 下于悬浮液中光催化降解抗生素AMX、AMP、CLX 的研究表明：300min后AMX、AMP、CLX 都在pH 值为11时达到最高降解率，CLX 被完全降解.AMX、AMP、CLX 都在pH值为5的时候降解率最低.该研究认为pH 值同时改变了抗生素和催化剂的形态，对TiO2 而言随pH 值增加，TiO2 的全表面电荷由正（酸碱度2.6）变负（酸碱度9.0），零电荷点时pH 值为6.4；在酸性pH 条件下TiO2 和AMX 都带正电，因此TiO2 表面吸附受限.酸性pH 条件下抗生素的高降解率与中性pH 条件下相比，表明抗生素水解起了作用.在碱性pH 条件下，AMX 和TiO2 都带负电，催化剂和抗生素之间产生了斥力.抗生素在碱性条件下的高降解率可能由两个原因引起：首先可能是高pH 下TiO2 表面OH－较易被氧化成羟基自由基，即羟基自由基形成能力的强化；其次是高pH 下，β－内酰胺环不稳定导致的抗生素水解作用.以上研究表明，抗生素分子中若含有酸碱解离基团，它的光化学反应受pH 值的影响就会很大.例如磺胺类、四环素类、氟喹诺酮类抗生素，其分子中具有多个酸碱解离基团，在不同pH 值条件下具有不同的解离形式，导致其化学反应活性存在显著差异.但pH值对不同种类抗生素的环境光化学行为的影响并无统一规律.原因是不同解离形式抗生素分子吸收光谱不同，光解量子产率也有差异，进而引起光解速率常数的变化，也即pH 值通过改变抗生素的存在形式及其化学性质影响了抗生素的光化学行为.1.2 溶液中光催化剂浓度的影响光催化剂作为光催化反应中不可或缺的物质，它对整个实验进程影响不容小觑.相关研究常会探索光催化的浓度对抗生素光催化降解效率的影响，并试图获得能引起最佳降解效果的光催化剂浓度.大量研究表明TiO2 光催化剂浓度存在最佳值.在最佳值范围内随着TiO2 浓度的升高，污染物的降解率得到提升；超过最佳值后，污染物的降解率反而下降［26－28］.Abellan［24］等在TiO2 悬浮液光催化降解SMZ的实验研究结果表明：在初始TiO2 浓度为2.0g／L，降解时间达到360min的时候，TOC的去除率达到了40%，SMZ降解率达到了90%以上.然而，在初始浓度大于0.5g／L 以后，降解率并不随着TiO2 初始浓度的升高而明显升高.在初始TiO2 浓度为1.0g／L时，经6h 的光催化反应后，SMZ 的降解达到了88%；当初始TiO2 浓度升到2.0g／L 时，SMZ 降解却仅达到91%.作者猜测在最优的TiO2 浓度范围内，随着TiO2 含量增多降解率提升，是由于降解体系吸光量增加，随之有利于提高降解效率的·OH 也相应增加；但在添加量超过最优TiO2 浓度，溶液的透光率下降，导致吸光量和·OH 量的降低，反而降低了SMZ的降解率.Elmolla［25］在光催化降解AMX、AMP、CLX 的研究中探索了催化剂浓度对实验的影响，TiO2 的浓度设置在0.5～2.0g／L.TiO2 浓度在0.5～1.0g／L变化的时候，抗生素的降解率随着TiO2 浓度的升高而升高；之后随着TiO2 浓度的升高，抗生素的降解率并没有明显的提升，作者认为是由于高催化剂浓度下催化剂本身的团聚以及溶液光穿透力的下降和光散射的增加所致.所以该研究中设置1.0g／L 为最优的光催化降解催化剂浓度进行后续的试验.一般的光催化反应会设置一个催化剂的变化区间来进行实验的组合设计以得出最优的催化剂浓度，大量实验研究表明适中的催化剂浓度对实验效果最有利.在一定范围内，催化剂含量的增加能够促进反应率的提升，但是含量并不是越高越好；在催化剂浓度大于一定值的情况下再增加催化剂浓度并不能引起抗生素降解率的明显提升.这可能是由于在高催化剂浓度下光穿透力的下降、光散射的增加、光催化剂的团聚及沉降作用所致.1.3 溶液中添加的辅助氧化剂及曝气的影响辅助的氧化剂例如H2O2 等，能促进光催化氧化率的增加.在光催化氧化过程中它有两种功能：一方面它能作为很好的氧化剂促进氧化降解作用的进行；另一方面它能从半导体的价带上接收光生电子，形成羟基自由基.而羟基自由基又是氧化能力很强的物质，即辅助的氧化剂是在增加了光催化降解系统的氧化能力上促进了反应进程［29－31］.而曝气充氧也是类似的道理，增加反应溶液的含氧量进而促进更多氧化物质的产生而增强氧化效应［32］.其一般反应式如下：一般来说，光催化降解进程中溶解氧有两个作用：氧气原子结合来自价带的光生电子进而促进电荷分离（最小化电子空穴对的复合，光生空穴复合会降低TiO2 光催化性能）；与此同时，生成的超氧负离子与水作用形成了羟基自由基基团，进而促进了光催化降解进程.大致反应式如下：目前很多光催化降解类实验中都选用H2O2 作为辅助氧化剂，并在光催化反应装置中增添曝气充氧循环设施以增加反应氧化效果，结果也显示了这些方法的有效性.光芬顿法的应用也比较普遍，芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应，主要反应大致如下：光芬顿法是在芬顿法的基础上增加了紫外波长和近紫外波长的光辐射，它增强了芬顿试剂的氧化能力，大大促进了芬顿体系的有机物降解速度，光芬顿氧化系统实际上为H2O2＋Fe2＋和H2O2＋UV 两种系统的结合，即Elmolla［33］在用光芬顿法提升合成AMX 废水的生物降解性能实验研究中表明，在实验研究求得最优的降解条件时pH 为3，AMX 废水在1min内达到了完全降解.Elmolla［19，34－38］在后续的一系列试验中都验证了类如H2O2，O2，ZnO 等氧化物质的添加对降解抗生素的作用，并进行了相关的机理分析，都表明在光处理抗生素废水时氧化物质的添加对实验的促进作用很明显.但是H2O2 的含量并非多多益善，也需控制在一定的数量范围内.Kaniou［39］在光催化氧化SMZ 的研究中发现H2O2 在光催化降解进程中的作用是双重的，它能从导带上吸收光生电子促进电荷分离进而促进氧化反应进行，又能与中间产物发生反应.但过量的H2O2会充当空穴或者羟基捕获子的角色而与TiO2 发生反应形成过氧化物，进而不利于光催化降解反应的进行.过量的H2O2还能与中间产物竞争TiO2 上的吸附位点，阻碍污染物吸附通道，因此选取适宜的H2O2 浓度是非常必要的，这一点在Camelia［40］的关于TiO2 悬浮液光催化降解酸性二号橙的研究中得到了证明.该研究中将H2O2 的浓度作为3个变量之一进行优化实验来选择最优的光催化降解有机染料实验条件.作者选取了H2O2 的变化区间为0～200mg／L，研究结果表明最优降解效果达成时H2O2 的浓度为183mg／L.氧气的添加可以从多方面促进和提高光催化降解污染物的进程.Abellan［24］在研究中表明，溶液中的溶解氧亲电子能力强且很容易与催化剂表面的光生电子发生反应，既能生成活性物质促进了反应的进行又减少了催化剂表面的光生电子空穴对的复合率.而关于光催化降解实验的反应设备所添加的曝气充氧功能，除了能增加氧化物质含量外还能够促进光催化反应更充分地进行，曝气过程起到了搅拌的作用，加速了光催化剂与溶液中活性物质及光子的接触.1.4 光源的影响所谓光催化剂就是在光源的照射下能引发一系列氧化反应的物质，因此光催化降解抗生素的研究中光源是不可或缺的.性质不同的催化剂对不同的光源响应不同，对于常用的TiO2 来说，由于其禁带的宽度为3.2eV，波长小于或等于387.5nm 的紫外光线能高效地激发TiO2 价带上的电子跃迁到导带上，进而发生系列的氧化还原作用催化降解有机污染物.Addamo［41］在光辅助降解溶液中毒性物质的研究中表明，使用购自Degussa 公司的商业多晶TiO2粉末作为催化剂来光催化降解TC，林可霉素，雷尼替丁，UV 能很好地诱导反应的进行.关于抗生素以及多环类的有机物光催化降解研究所使用的一般都是UV 光源，只是波长有所差异.Luo［42］在新型多孔催化剂悬浮液UV 下光催化降解芘的实验所使用的是Sankyo Denki公司提供的27W的辐照波长为368nm 的黑光灯.Deniz ［43］在短波紫外（UV－C）下光解及光催化降解磺胺甲恶唑中所使用的是Atlantic Ultraviolet公司提供的汞－氩（UV－C）灯，辐照波长为254nm，在此光源下12mg／L 的磺胺甲恶唑能在10min内达到完全光解.Hu［32］等在光催化降解SMX 研究中做了4组对比实验：黑暗下的TiO2光催化降解、可见光下的TiO2 光催化降解、近紫外下的纯光解、近紫外光与TiO2 结合下的光催化降解.前两种状况下，60min降解时间内SMX 基本没有降解，近紫外辐照下60min后达到了8%左右的SMX 消减，而近紫外与TiO2 结合下的SMX 几乎达到完全降解. 在遮光的条件下光催化剂也有一定的减少溶液中抗生素含量的效果.实验研究表明，这种效果非常之细微，在对光催化剂进行改性之后可能黑暗下减少抗生素含量有所提升，但是也并不显著.各种实验结果显示：黑暗下的抗生素含量消减只是源于抗生素的微小自分解以及基于不同光催化剂的吸附性能引起的吸附作用.光源仍然是光催化降解抗生素所不可或缺的因素之一.鉴于紫外光线的毒害作用以及人造紫外光线的耗能不环保.部分研究已致力于对催化剂进行改性并期望新型的催化剂能在模拟日光下对抗生素催化降解有响应.2 抗生素光催化降解的中间产物及降解途径和机理抗生素大部分都是多环类物质，在光催化降解的过程中随着反应的进行抗生素分子环状结构发生裂解形成一系列的降解中间产物.通过追踪、检测、分析反应中中间产物的分子结构及含量，可探索出抗生素的光催化降解路径，从路径上可分析何种因素的添加可加速和优化降解进程，也可为后期降解机理的研究提供理论依据.目前已有部分研究对抗生素的光催化进程中产生的中间产物及降解路径进行了探索. Abellan［24］在TiO2 悬浮液中光催化降解SMZ的实验研究中对SMZ 的光催化降解路径进行了探索.通过追踪探测反应溶液中的各种不同离子，如硫酸根、硝酸根、铵离子的含量能得知SMZ光催化降解系列反应的进行状况（图1）［17］.伴随着反应的进行SMZ的两个芳香环逐渐裂解开来，SMZ分子上的氮原子及硫原子被矿化降解得到了一系列结构相似的线性有机分子化合物，链上的N，S原子含量随时间推移不断被矿化而减少，与此同时反应溶液中硫酸根离子、硝酸根、亚硝酸根、铵离子的含量会有所提升.如果反应进行顺利，最终溶液中的降解产物将只剩下这些矿化得到的盐离子，抗生素类有机物被完全降解.图1 SMZ的光催化降解路径Klauson［44］在液相光催化氧化AMX 的研究中对反应副产品及反应途径进行了探究.通过探测作为液相光催化氧化AMX 的无机副产品氨、硝酸盐、硫酸盐的含量，预测仍残留在有机副产品中的N 和S的含量.分子降解途径各不相同，链断裂的位置也不一致.但随着反应时间的进行都伴随着芳香环和有机链的不断裂解以及硫酸根离子、硝酸根离子、铵离子的形成.反应过程中产生的中间产物也会在反应的不断进行中被降解.最终光催化降解的产物为硫酸盐、硝酸盐离子、二氧化碳和水.对于不同种类抗生素的光催化降解研究表明，抗生素的光催化降解途径伴随着芳香环以及链的断裂而进行，最终实现完全降解.关于有机污染物的光催化降解机理的研究已有很多相关报道，通过对这类报道的分析可为光催化降解抗生素的研究提供一定的依据.汪军［45］认为有机污染物的光催化降解机理往往与有机物的分子结构有关，结构不同降解机理也不同.其研究表明：芳香族的氧化降解机理要比脂肪族复杂得多，主要的降解机理还是在·OH 的作用下芳香环的结构发生改变，环裂解进而逐步被氧化，最终被矿化成H2O、CO2 和小分子有机物.Addamo［41］在他的研究中表明光催化降解的机理之一是在光的辐照下，抗生素有了活性，然后在催化剂及光源作用下均裂成自由基团与氧发生反应.方程如下：超氧负离子作为强氧化物质能降解许多芳香环类有机物，分解后得到的R·＋能与羟基反应而得到降解.Roderigo［30］在TiO2 悬浮液中光催化氧化四环素的研究中对半导体光催化降解抗生素的机理进行了说明，半导体在吸附了大于或等于它的带隙的光子后，促进价带电子跃迁到导带生成了光生电子空穴对（14）；光生电子空穴对极易复合（15）；导带上的电子能与氧气反应生成超氧负离子（16）；价带上的电子能与氢氧化物和H2O 反应生成羟基自由基（17）（18）；光生空穴有极强的氧化能力，能够直接氧化有机物（19）.方程式如下：3 抗生素的光催化降解动力学在光催化降解动力学研究中，降解时间的长短也对动力学有影响.首先，降解时间的长短很大程度上影响光催化降解率的高低.一般情况下，实验希望寻找抗生素得到基本完全降解的最短时间.但降解时间过短，抗生素无法得到完全降解，形成的中间产物也不能得到很好的降解.不同类型抗生素达到完全降解所需时间在不同实验条件下各不相同，不同降解时间段反应液中的物质也不尽相同，这与抗生素的光催化降解动力学过程分析也相互关联，因此这也是研究者不断探索的部分之一［26，46］.Addamo［41］等对水中50mg／L的TC，林可霉素，雷尼替丁进行的5h光解实验研究结果表明，不同的抗生素降解率不同，TC 和雷尼替丁的降解达到了70%以上，而林可霉素只降解了20%，原因与光源释放出的光谱以及这几类抗生素的吸收光谱各异相关.在足够长时间的紫外辐照后，也能使得各抗生素得到大部分乃至完全的降解.该研究中最佳的光催化降解时间在120min左右；研究使用Degussa P25型TiO2紫外辐照光催化降解两小时内3种抗生素都达到了98%以上的降解.抗生素的光催化降解在最初阶段都能得到很大的提升，因为初期催化剂活跃而且光源充足，溶液透光吸光性能优；到了降解后期，由于抗生素中间产物的增多，溶液中杂物质与抗生素争抢高氧化性能离子以及光子，并在一定程度下充当了滤光物质阻碍了抗生素物质对光子的吸收量，于是即使在后期溶液中各种高氧化性离子含量较多，成分复杂，却并不能使抗生素达到如同初始阶段那样的高效降解.所以，一般的光催化降解实验都希望针对所需研究的抗生素设计得出最优的降解时间，这是可以实现的.抗生素的光催化降解符合何种降解动力学方程，关系到对光催化降解反应过程的评价.Addamo［41］在光辅助降解溶液中的抗生素类物质的研究中对光催化降解动力学进行了探索，表明朗格缪尔动力学模型能很好地描述实验结果，并计算得出了拟一次动力学常数和吸附常数.Abellan［24］在TiO2 光催化降解SMZ的实验研究中表明该反应过程可通过几个不同的动力学模型来拟合.SMZ 的物质平衡符合一次动力学方程，SMZ的降解符合一次动力学方程，SMZ的中间产物的降解符合拟一次动力学方程.对后两种方程进行修正后得出了一个能满足SMZ 降解以及SMZ 中间产物降解的方程，为一次动力学方程，并分别算出了SMZ和SMZ中间产物的一次降解常数.为了更好地考虑实验过程中变量的影响，例如光子流影响以及自由基的形成变化等，对以上的方程进行再度修正拟合，得到了一个半经验模型，反应速率是一个零次方程，所有实验数据都非常拟合这个方程，结果表明，最后所得的模型能很好地展现整个反应进程的行为.。

环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展

环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展随着农业的发展和人类对养殖业的需求增加，四环素类抗生素被广泛应用于畜牧业中，以控制和预防动物疾病。

然而，由于畜牧业废弃物的直接排放和土壤、水体的污染，四环素类抗生素进入环境系统，对生态环境和人类健康造成了潜在的威胁。

因此，研究和发展高效的四环素类抗生素污染处理技术已经成为迫切的需求。

目前，针对环境中四环素类抗生素污染的处理技术已经取得了一些进展。

早期的处理方法主要包括生物修复、物化处理和酶降解等。

生物修复方法是利用微生物降解四环素类抗生素，其中细菌、真菌和藻类等微生物被广泛研究。

物化处理方法则是通过吸附、氧化还原和高级氧化等物理化学反应来去除四环素类抗生素。

而酶降解方法是利用酶的催化性质降解四环素类抗生素。

尽管这些方法在一定程度上可以去除环境中的四环素类抗生素，但仍然存在一些问题，如效率低、成本高和废物处理等方面的不足。

近年来，新型的四环素类抗生素污染处理技术逐渐兴起。

其中，高效可控的光催化降解成为研究的热点之一。

光催化降解是利用光催化材料通过吸收可见光或紫外光的能量来激发电子转移反应，从而降解有机物。

许多光催化材料，如二氧化钛、二氧化硫等，已经被广泛研究用于四环素类抗生素的降解。

同时，一些改性的光催化材料也不断涌现，如负载二氧化钛纳米颗粒、改性二氧化硫等。

这些新型光催化材料具有更高的光催化活性和更好的稳定性，能够更有效地去除环境中的四环素类抗生素。

另外，基于协同降解技术的研究也取得了一些进展。

协同降解技术将不同的污染物处理方法结合在一起，以提高处理效果。

例如，将物化处理和生物修复相结合，通过吸附和氧化还原反应去除四环素类抗生素的同时利用微生物降解其降解产物。

这种协同降解技术可以实现高效去除四环素类抗生素，并减少废物产生。

此外，一些基于纳米技术的新型协同降解方法也值得期待，如纳米吸附材料与纳米催化剂的联合应用。

虽然研究和应用新型的四环素类抗生素污染处理技术在不断进行，但仍然存在一些挑战。

TiO2光催化降解水体中抗生素的研究进展

ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＡｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓｂｙＴｉＯ２Ｐｈ０ｔ０ｃａｔａｌｙｓｉｓＩｉＬｕＬｉＨｕｉｘｉｎＩｍｏＺｈａｏｈｕｉＴａｏＳｈａｎｑｉａｎＩｉｕＪｉｆａｎ
在迅速地展开．
ｌｏｗｓ：ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓ，ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒｏｕｔｅ，ｋｉｎｅｔｉｃｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍ．
面进行了阐述，展望了光催化降解水体中的抗生素类污染物的研究前景．
关键词：抗生素；光催化降解；中间产物；降解途径；降解动力学
中图分类号：０６４４．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７２ — ９４８Ｘ（２０１３）０１ — ００８８－０８
（ＳｏｉｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
２１００９５，Ｃｈｉｎａ）
ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｈｏｏｌ，ＮａｎｊｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖ．，Ｎａｎｊｉｎｇ
第３５卷

抗生素光催化降解：催化剂的研究进展

抗生素光催化降解：催化剂的研究进展目录一、内容概括 (2)1. 研究背景与意义 (2)2. 抗生素污染现状 (4)3. 光催化技术在环境领域中的应用前景 (4)二、抗生素光催化降解的原理 (5)1. 光催化剂的定义与分类 (6)2. 光催化反应的基本过程 (7)3. 影响光催化降解效果的因素分析 (8)三、常用光催化剂的研究进展 (10)1. 半导体材料的光催化性能研究 (11)2. 贵金属催化剂的研究进展 (12)3. 非贵金属催化剂的研究进展 (13)4. 复合型光催化剂的研究进展 (15)四、光催化降解抗生素的反应机理及影响因素 (16)1. 光催化降解抗生素的反应历程 (17)2. 光催化剂表面吸附与活化过程 (19)3. 光生电子与空穴的传输与利用 (20)4. 影响抗生素光催化降解效果的主要因素分析 (21)五、实验方法与技术手段 (22)1. 实验材料与设备选择 (24)2. 样品制备与表征方法 (24)3. 光催化降解效果的评估指标 (25)4. 实验条件的优化与控制策略 (26)六、结论与展望 (27)1. 研究成果总结 (28)2. 存在的问题与挑战 (29)3. 未来发展方向与展望 (31)一、内容概括本论文探讨了抗生素光催化降解技术中催化剂的最新研究进展，重点关注了新型催化剂的设计、制备及其在抗生素降解中的应用效果。

在催化剂研究方面，论文介绍了几种高效的光催化剂，包括金属有机框架材料、半导体复合材料等，这些催化剂因其独特的物理化学性质在抗生素降解中表现出优异的性能。

在制备方法上，论文详细阐述了催化剂的制备工艺，包括溶剂热法、水热法、固相反应法等，并对其进行了性能比较，指出了不同方法的优势和局限性。

在抗生素降解实验中，论文评估了催化剂的降解效率和对不同抗生素的去除能力，发现所研究的催化剂对多种抗生素均展现出较高的降解效率。

论文还探讨了催化剂的使用寿命、再生性能以及潜在的生态安全问题，为光催化技术在抗生素降解领域的应用提供了理论依据和实践指导。

光催化降解水体中磺胺类抗生素的研究进展

［关键词］光催化；磺胺类抗生素；废水处理；高级氧化
［中图分类号］ X703
［文献标志码］ A
［文章编号］ 1006-1878（2021）02-0127-07
［DOI］ 10.3969/j.issn.1006-1878.2021.02.001
Recent developments in photocatalytic degradation of sulfonamide antibiotics in water
磺胺类抗生素（sulfonamide antibiotics，SAs）是一类传统的人工合成抗菌药物，由于价格低廉、化学性质稳定、具有广谱活性等特点，在畜牧业和水产养殖中被广泛使用［1］，我国的使用尤其广泛［2］。然而，抗生素的滥用以及缺乏对抗生素废水的有效处理，使抗生素污染对生态系统和人体健康都构成了严重的威胁［3］。SAs是在水体中最常被检出的抗生素种类，江苏省的畜牧场废水中仅磺胺二甲嘧啶的含量就达到了211 μg/L［4］，而在桂林市的地表水中SAs的浓度达到了1 281.50 μg/L［5］。在用量或疗程不足时，细菌对SAs易出现抗药性，继而产生抗性基因，抗药细菌进入环境中易导致进一步的抗性
Sulfadiazine （SDZ）
C10H10N4O2S
Sulfamonomethoxine （SMM）
C11H12N4O3S
Sulﬁsoxazole （SSX）
C11H13N3O3S
Sulfamethazine （SMZ）
C12H14N4O2S
Sulfadimethoxine （SDM）
C12H14N4O4S
·128·
化工环保 ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY

光电催化降解抗生素废水的研究进展

光电催化降解抗生素废水的研究进展首先，抗生素废水的特点。

抗生素废水的主要特点是复杂的组分、高浓度的有机物、持久的生物毒性和难以降解的性质。

这些特点使得传统的物理化学方法难以彻底降解抗生素废水，因此需要新的技术来解决这一问题。

接下来，介绍光电催化技术。

光电催化技术是将光催化和电催化相结合的一种新型催化技术。

这种技术利用半导体材料的光生电化学性质，通过光催化和电催化促进废水中有机物的降解。

光催化通过光照激发半导体材料表面的电子空穴对，并进一步促使有机物的氧化降解。

电催化则是通过施加电势，利用电子和电荷传递过程来加速有机物的降解。

光电催化技术具有高效、可控、环境友好等优点，因此在抗生素废水的降解研究中具有广阔的应用前景。

然后，介绍光电催化降解抗生素废水的机制。

光电催化降解抗生素废水的机制主要包括两个方面：光催化和电催化。

光催化过程中，半导体材料的表面形成电子空穴对，这些电子和空穴在半导体表面进行迁移并发生一系列的光化学反应，产生活性氧物种（ROS），如羟基自由基（•OH）、超氧自由基（•O2-）等，从而导致有机物的降解。

电催化过程中，施加的电势可调控半导体材料表面的电子结构和状态，增强有机物的降解效率。

最后，总结。

目前，研究者们通过调控半导体材料的结构和组成，探索催化剂的制备技术和装置的优化，进一步提高了光电催化降解抗生素废水的效率和稳定性。

此外，研究者们还将光电催化技术与其他技术相结合，如吸附、生物学方法等，以提高抗生素废水的降解效果。

总之，光电催化技术作为一种高效、可控的降解废水技术，在抗生素废水的治理中显示出了巨大的潜力。

未来的研究需要进一步深入理解光电催化降解抗生素废水的机制、提高光电催化降解效率，并将该技术应用于工业实践中，以实现抗生素废水的高效、环保处理综上所述，光电催化技术在抗生素废水降解研究中具有广阔的应用前景。

光电催化降解机制主要包括光催化和电催化两个方面，通过产生活性氧物种实现有机物的降解。

《2024年抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除研究进展》范文

《抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除研究进展》篇一一、引言随着现代医学的快速发展，抗生素在人类和动物疾病治疗、农业生产和食品加工等领域得到了广泛应用。

然而，抗生素及其抗性基因（ARGs）在环境中的污染问题已经引起了广泛关注。

这些抗生素及其抗性基因可能通过不同途径进入水体、土壤等自然环境，进而对人类健康和生态系统构成潜在威胁。

本文旨在探讨抗生素及其抗性基因在环境中的污染现状、降解机制以及去除方法的研究进展。

二、抗生素及其抗性基因在环境中的污染抗生素及其抗性基因的污染主要来源于医疗废水、农业排放、制药废水等。

这些污染物通过雨水冲刷、地下水渗透等途径进入河流、湖泊等水体，甚至渗透到土壤中，对环境造成潜在危害。

此外，抗生素的长期使用还可能导致细菌产生抗性基因，这些抗性基因可能通过水平基因转移等方式传播，对人类健康和生态系统构成威胁。

三、抗生素的降解机制针对抗生素的降解，目前研究主要集中在生物降解和光催化降解等方面。

生物降解主要通过微生物的代谢活动来实现，其中细菌、真菌和藻类等在降解过程中发挥重要作用。

光催化降解则主要利用光催化剂（如二氧化钛等）在光照条件下将抗生素分解为小分子物质。

此外，还有一些其他方法如高级氧化技术、化学氧化等也被用于抗生素的降解研究。

四、抗性基因的去除方法抗性基因的去除方法主要包括物理法、化学法和生物法。

物理法主要包括高温、紫外线消毒等方法；化学法则是利用化学物质（如氧化剂等）来破坏抗性基因的结构；生物法则主要依靠某些特定的微生物或酶来去除抗性基因。

其中，生物法因其环保、高效等特点受到了广泛关注。

此外，一些新型技术如纳米技术、基因编辑技术等也为抗性基因的去除提供了新的思路。

五、研究进展近年来，关于抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除的研究取得了显著进展。

一方面，研究人员通过分析不同地区的环境样本，揭示了抗生素及其抗性基因在环境中的分布规律和迁移转化机制；另一方面，针对抗生素的降解和抗性基因的去除方法也得到了不断优化和创新。

《2024年生物炭基双效光催化剂的制备及其去除环丙沙星性能的研究》范文

《生物炭基双效光催化剂的制备及其去除环丙沙星性能的研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，其中抗生素污染已成为当前研究的热点之一。

环丙沙星（CPX）作为一种广谱抗菌药物，广泛用于人类和动物疾病的治疗，其在环境中的残留已引起广泛关注。

因此，开发高效、环保的光催化剂以去除水中的环丙沙星等抗生素已成为环境保护领域的重要任务。

本文以生物炭基双效光催化剂为研究对象，探讨了其制备方法及其对环丙沙星去除性能的研究。

二、生物炭基双效光催化剂的制备1. 材料与设备本实验所使用的材料包括生物炭、半导体材料等。

实验设备包括光反应器、分光光度计、扫描电子显微镜等。

2. 制备方法本实验采用共沉淀法与煅烧法相结合，将生物炭与半导体材料复合，制备出生物炭基双效光催化剂。

具体步骤包括：将生物炭与半导体材料溶解于同一溶液中，加入沉淀剂进行共沉淀，然后进行煅烧处理，得到生物炭基双效光催化剂。

三、光催化剂去除环丙沙星性能研究1. 实验方法在实验室条件下，以环丙沙星为处理对象，利用制备的生物炭基双效光催化剂进行降解实验。

实验过程中，分别测定不同条件下的降解效率、动力学常数等指标。

2. 结果与讨论实验结果表明，制备的生物炭基双效光催化剂对环丙沙星具有较高的去除性能。

在适宜的光照条件下，光催化剂的降解效率随反应时间的延长而逐渐提高。

此外，实验还发现，光催化剂的制备条件（如生物炭与半导体材料的比例、煅烧温度等）对环丙沙星的去除性能具有显著影响。

通过优化制备条件，可以提高光催化剂的去除性能。

四、性能分析1. 反应机理分析生物炭基双效光催化剂的去除环丙沙星性能与其独特的结构及反应机理密切相关。

在光照条件下，光催化剂能够产生光生电子和空穴，这些活性物种能够与环丙沙星发生氧化还原反应，从而将其降解为低毒或无毒的小分子物质。

此外，生物炭的加入还可以提高光催化剂的吸附性能和稳定性，从而提高其去除性能。

2. 影响因素分析影响生物炭基双效光催化剂去除环丙沙星性能的因素较多，包括光照强度、pH值、反应温度等。

光催化技术降解微污染物的实验与模拟研究

光催化技术降解微污染物的实验与模拟研究光催化技术被广泛应用于废水处理、空气净化等领域。

其中，利用光催化技术降解微污染物已成为研究的热点之一。

微污染物是指化学结构简单、量极小、对人体健康与环境安全有潜在危害的物质，例如抗生素、激素、阻燃剂等。

这些物质排放至自然界中，不仅影响了水质、土质及空气质量，还会降低生态系统稳定性和可持续性。

因此，寻找一种高效、环保的方法降解微污染物备受关注。

一、光催化技术的原理光催化技术是将光催化剂与微污染物接触，通过光照作用激发光催化剂产生自由基，将微污染物降解成无毒化合物。

其中，光催化剂一般由半导体材料（如TiO2、ZnO等）制成，因其能够吸收可见光和紫外线光线。

当光照在光催化剂表面时，由于电荷转移的作用，电子在价带被激发而跃迁到导带中，同时，在价带部分留下一个空穴。

电子和空穴相遇，产生高度反应性的自由基，使微污染物分解成CO2、H2O等。

由于光催化技术具有高效、无需加入其他化学试剂、易操作等优点，越来越受到广泛的研究和应用。

二、实验研究1. 实验方案在实验室内，采用光催化反应器，对10 mg/L浓度的苯酚进行降解。

反应器采用1L圆柱形玻璃体，内衬UV灯管，以及放置在反应器底部、用于搅拌光催化剂的磁力搅拌器。

实验过程中，选择不同的波长和强度的紫外线灯管和不同的光催化剂，测定反应器内的苯酚浓度变化，了解光催化技术比较适用于降解苯酚的实验方案。

2. 实验结果实验表明，采用P25光催化剂可以有效地降解苯酚，苯酚的在紫外线照射下降解速度与光照时间呈现线性关系，这表明使用光催化技术可以使苯酚在较短时间内得到有效降解，而且降解率达到90％以上。

同时，实验发现，控制光催化反应器中的氧气含量也是影响催化反应的关键因素之一。

当氧气含量较低时，反应器中可生成可活性自由基或超氧阴离子自由基数量较少，光催化反应速度较缓慢，而反之则反应速度较快。

三、模拟研究除了实验研究，还有大量学者使用计算机模拟等方法，探究微污染物光催化技术的降解过程。

生物催化光降解水中氟奎诺酮类抗生素的机理研究

生物催化光降解水中氟奎诺酮类抗生素的机理研究随着人们对环境保护的日益重视，水中有机污染物的治理成为了一个重要的议题。

其中，氟奎诺酮类抗生素作为一种广泛应用于兽医和畜牧业的药物，因其对水环境的污染而备受关注。

这类抗生素具有高毒性、难降解性和生物蓄积性等特点，对水生生物和人类健康造成了潜在威胁。

因此，研究氟奎诺酮类抗生素的水降解技术具有重要意义。

生物催化光降解技术是一种绿色、环保的水处理技术，主要利用光催化剂和微生物的协同作用降解有机污染物。

在生物催化光降解过程中，光催化剂能够吸收光能并将其转化为化学能，促进微生物的代谢活动，从而加速有机污染物的降解。

本文以氟奎诺酮类抗生素为研究对象，探究了生物催化光降解技术的降解机理及其影响因素。

在降解过程中，催化剂的选择是关键因素之一。

本文选用了 TiO2 作为光催化剂，并考察了其浓度、照射时间等因素对降解效果的影响。

结果表明，TiO2 浓度和照射时间对氟奎诺酮类抗生素的降解率有显著影响。

随着 TiO2 浓度的增加和照射时间的延长，降解率逐渐提高。

此外，本文还研究了反应条件对降解效果的影响，包括温度、pH 值等。

结果表明，温度和 pH 值对氟奎诺酮类抗生素的降解率也有显著影响。

在最佳反应条件下，氟奎诺酮类抗生素的降解率可达到 90% 以上。

为了探究生物催化光降解技术的降解机理，本文还进行了一系列实验，包括自由基捕捉实验、酶活检测等。

结果表明，降解过程中产生了大量的·OH 和·O2-等自由基，这些自由基与有机污染物发生氧化还原反应，促进了有机污染物的降解。

此外，本文还检测了微生物群落结构和多样性，分析了不同微生物对氟奎诺酮类抗生素的降解作用。

综上所述，生物催化光降解技术是一种高效、环保的水处理技术，可用于降解水中氟奎诺酮类抗生素。

光催化技术降解工业废水中抗生素的研究

试验研究清洗世界Cleaning World第37卷第1期2021年1月文章编号：1671-8909 (2021 ) 1-0036-002光催化技术降解工业废水中抗生素的研究刘发强，黄蕾，夏培蓓，宋晶晶，陈翰东，李玉梅(新疆工程学院，新疆乌鲁木齐830091 )摘要：由于抗生素废水生物毒性大、含有抑菌物质等，传统物理吸附法、生物处理法很难对其有效降解，特别是废水中抗生素含量较低的时候效果更差。

当今世界各国都对抗生素废水处理给予了重视，这已经成为了一个世界性难题。

为解决抗生素废水导致的环境危机，人们不断进行问题解决方法探究。

其中光催化技术由于其适用范围较广、反映速率快、无污染或少污染等优势，在抗生素废水处理方面得到了广泛关注。

关键词：光催化；工业废水；降解抗生素中图分类号：TB33 ; 0643.36 ;X703 文献标识码：A〇引言为有效解决抗生素水污染问题，学术界在这方面投入了高度重视，具体处理方式大体可以归结为两类：一是通过细菌、真菌及植物等生物技术进行抗生素废水处理；还有就是利用物理化学方法，对抗生素废水采取吸附、水解以及氧化、还原等方式处理。

现有抗生素废水处理方式虽然有一定效果，但是效果并不理想，因此很多学者对这方面问题进行深入探究，并将目光聚焦在了光催化技术方面。

针对上述情况的考量，在本文研究中对近几年光催化技术降解类抗生素废水展开讨论，通过分析为切实解决抗生素废水处理提供帮助与指导。

1抗生素废水的处理方法1.1生物处理技术生物处理技术是污水处理领域的常用工艺，具有高效、低廉、节能的处理优点。

生物处理技术主要可分为好氧处理法和厌氧处理法。

（丨）好氧生物处理。

这种处理方法是曝气条件下，使废水中溶解性有机物转变成为不可溶的固体，达到进行污废水净化的目的。

活性污泥法的改进以及序批式活性污泥法（SBR)法是最常用的两种好氧生物处理工艺。

虽然该处理方式有一定效果，但是好氧处理需要消耗氧气，因此应有曝气装置；而且处理后会存在大量剩余污泥。

光催化降解抗生素废水的研究

1引言抗生素是一种低分子量的微生物代谢产物，在低浓度时（一般低于1g/L）即能抑制或杀死其他微生物，是世界上用量最大、使用最广泛的药物之一，农业上广泛应用于粮食储藏、动物饲养、农业增产等方面。

2011年加拿大和美国的抗生素使用总量分别为250吨、3290吨；2013年英国抗生素的使用总量为640吨；同年中国的抗生素使用量为77760吨。

在中国抗生素药物主要用于人体医疗和畜禽养殖。

因抗生素类药物分子结构的稳定性，其在生物体内一般不会完全代谢，以代谢活性产物甚至原结构形式排出生物体。

抗生素制药废水、城市污水、畜禽、水产养殖废水都是潜在的抗生素污染源。

有文献报道发现[1]，国内主要河流中深圳河和珠江（广州段）抗生素污染最为严重，枯水期浓度达1340ng/L。

目前，国内300多家药企共生产70多种的抗生素，年产量占全世界产量的一半。

抗生素类药物分子结构中通常含有氮元素和环状结构，这些分子进入环境后，经过一系列的硝基化反应，可形成含亚硝基的化合物，特别是N-亚硝基化合物，具有较大的生物毒性、致突变和致癌性。

抗生素生产过程中产生的高浓度废水一直是污水治理领域的一个难题。

对于这种成分复杂、色度高、生物毒性大、难降解高浓度有机废水处理光催化降解抗生素废水的研究Study on Photocatalytic Degradation of Antibiotic Wastewater卜聃（中铁上海设计院集团有限公司，上海，200070）BU Dan(ChinaRailwayShanghai DesignInstituteGroupCo.Ltd.,Shanghai200070,China)【摘要】抗生素是世界上用量最大的药物之一，农业上广泛应用于粮食储藏、动物饲养、农业增产等。

虽然抗生素的半衰期较短,但是用量大。

在环境中表现出“假”持久性，可诱导环境自然菌产生耐药性。

传统废水处理工艺对抗生素废水的处理难度较大。

光催化技术因氧化的无选择性可有效降解抗生素废水。