光敏化產(chǎn)生單線態(tài)氧轉(zhuǎn)化水中磺胺類抗生素
本文選題:玫瑰紅 切入點(diǎn):光敏化 出處:《大連理工大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:隨著抗生素在醫(yī)藥業(yè)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的大量使用,抗生素通過各種途徑排放到環(huán)境中,近些年被頻繁檢出?股夭粌H本身具有一定的健康和生態(tài)毒性,而且會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生抗性基因,對(duì)生態(tài)安全和人體健康存在嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)?股匚廴疽呀(jīng)成為重要的環(huán)境問題,受到公眾和科學(xué)界的廣泛關(guān)注?股夭灰咨锝到,傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)一般對(duì)抗生素的去除效率不高。近年來,在抗生素的高效處理技術(shù)方面開展了很多研究,其中研究較多的是光化學(xué)氧化技術(shù)。但是,大部分光化學(xué)氧化技術(shù)都依賴于紫外光,這會(huì)增加能耗和應(yīng)用成本。水環(huán)境中存在一些天然的光敏劑,如溶解性有機(jī)質(zhì)和卟啉等,吸光后可以產(chǎn)生具有較強(qiáng)氧化能力的的單線態(tài)氧可以促進(jìn)污染物的轉(zhuǎn)化。玫瑰紅(RB)是一種人工合成的光敏劑,其單線態(tài)氧的量子產(chǎn)率高達(dá)0.76。前人研究表明RB在太陽光下敏化產(chǎn)生單線態(tài)氧能夠快速轉(zhuǎn)化苯酚和2-氯酚。很多抗生素與單線態(tài)氧的二級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)大于苯酚和2-氯酚。因此推測(cè)單線態(tài)氧具有快速轉(zhuǎn)化抗生素的潛力。水的理化性質(zhì)和溶解性物質(zhì)可能對(duì)單線態(tài)氧轉(zhuǎn)化抗生素存在影響。本研究選取用量大、水環(huán)境中經(jīng)常檢出的磺胺類抗生素(SAs)為目標(biāo)化合物,以玫瑰紅作為光敏劑,在太陽光和模擬光源下,考察了單線態(tài)氧對(duì)SAs的轉(zhuǎn)化的能力,同時(shí)考察了pH、模擬尿液和表面活性劑對(duì)單線態(tài)氧轉(zhuǎn)化磺胺類抗生素的影響。結(jié)果表明,研究的5種SAs與單線態(tài)氧反應(yīng)的二級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)為0.33×107M-1s-1。-9.17×107M-1s-1。在自然光及模擬光下,相對(duì)于SAs自身的光解,單線態(tài)氧均能顯著促進(jìn)SAs的轉(zhuǎn)化,促進(jìn)程度隨SAs的不同而存在差異,其中對(duì)磺胺嘧啶(SD)轉(zhuǎn)化的促進(jìn)高達(dá)216倍。SD在不同pH下離子形態(tài)分布不同,其與單線態(tài)氧反應(yīng)速率常數(shù)受pH影響顯著,其中,pH=7時(shí)SD與單線態(tài)氧反應(yīng)速率常數(shù)最大。不同模擬尿液組成對(duì)SD與單線態(tài)氧的反應(yīng)影響不同。模擬新鮮尿液和水解尿液對(duì)單線態(tài)氧轉(zhuǎn)化SD均表現(xiàn)為顯著抑制效應(yīng)。在考察的三個(gè)濃度范圍內(nèi),單線態(tài)氧的均能夠促進(jìn)SAs的轉(zhuǎn)化。表面活性劑能夠顯著影響單線態(tài)氧轉(zhuǎn)化SAs,其中陽離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)表現(xiàn)出顯著的促進(jìn)作用。在自然光和模擬光下,CTAB對(duì)單線態(tài)氧轉(zhuǎn)化5種磺胺類抗生素均具有促進(jìn)作用,促進(jìn)程度可高達(dá)530倍。
[Abstract]:With the extensive use of antibiotics in medicine, animal husbandry and aquaculture, antibiotics are discharged into the environment through various channels and are frequently detected in recent years. Antibiotics not only have certain health and ecological toxicity, Antibiotic contamination has become an important environmental problem and has attracted widespread attention from the public and the scientific community. Antibiotics are not easily biodegradable. In recent years, many researches have been carried out on the efficient treatment of antibiotics, among which photochemical oxidation is the most important one. Most photochemical oxidation technologies depend on ultraviolet light, which increases energy consumption and application cost. There are some natural Guang Min agents in water environment, such as dissolved organic matter and porphyrin. The absorption of light can produce singlet oxygen with strong oxidation ability, which can promote the transformation of pollutants. The quantum yield of singlet oxygen is as high as 0.76. Previous studies have shown that RB sensitized to produce singlet oxygen can rapidly transform phenol and 2-chlorophenol. The second-order reaction rate constants of many antibiotics with singlet oxygen are larger than those of phenol and phenol. 2-chlorophenol. Therefore, it is speculated that singlet oxygen has the potential of rapid transformation of antibiotics. The physicochemical properties and soluble substances of water may affect the conversion of single-line oxygen to antibiotics. Sulfanilamide antibiotics (Sas), which are often detected in water environment, were used as target compounds and rose red as Guang Min. The conversion ability of singlet oxygen to SAs was investigated under solar light and simulated light source. At the same time, the effects of pH, simulated urine and surfactant on the conversion of sulfonamides from singlet oxygen to sulfanilamides were investigated. The results showed that the second-order reaction rate constants of the five kinds of SAs with singlet oxygen were 0.33 脳 107M-1s-1.-9.17 脳 107M-1s-1s-1.In the natural and simulated light, the second order reaction rate constants were 0.33 脳 107M-1s-1.-9.17 脳 107M-1s-1. Compared with the photolysis of SAs itself, singlet oxygen can significantly promote the transformation of SAs, and the degree of promotion is different with the SAs. Among them, the conversion of sulfadiazine is promoted up to 216 times. SD has different ionic speciation distribution at different pH. The rate constant of its reaction with singlet oxygen is significantly affected by pH. Among them, pH = 7:00 SD has the largest reaction rate constant with singlet oxygen. Different composition of simulated urine has different effects on the reaction between SD and singlet oxygen. Both simulated fresh urine and hydrolyzed urine have significant inhibitory effects on the transformation of singlet oxygen into SD. In the three ranges of concentrations examined, Surfactant can significantly affect the conversion of singlet oxygen. Cetyltrimethylammonium bromide cetyltrimethylammonium bromide (cetyltrimethylammonium bromide) cetyltrimethylammonium bromide (cetyltrimethylammonium bromide) cetyltrimethylammonium bromide (cetyltrimethylammonium bromide), a cetyltrimethylammonium bromide. CTAB and CTAB can promote the conversion of 5 sulfonamides to singlet oxygen. The degree of promotion can be as high as 530 times.
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X703
【共引文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1612116
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