一种降解水体中氟喹诺酮类抗生素的方法技术

本发明专利技术提供了一种降解水体中氟喹诺酮类抗生素的方法，涉及水体处理技术领域，在可见光条件下，向含有氟喹诺酮类抗生素的水体中加入一定量的过二硫酸盐

【技术实现步骤摘要】
一种降解水体中氟喹诺酮类抗生素的方法


[0001]本专利技术涉及水体处理
，特别涉及一种降解水体中氟喹诺酮类抗生素的方法
。

技术介绍

[0002]抗生素可根据化学组成，分为喹诺酮类
、
β
‑
内酰胺类
、
大环内酯类
、
氨基糖苷类
。
氟喹诺酮类抗生素
(Fluoroquinolones,FQs)
由喹诺酮类药物在其喹啉环的第6位上被氟取代而得名，因具有抗菌谱广
、
极高的耐受力较强的杀灭细菌能力以及良好的口服效果等优点而被广泛使用，能够阻止细菌
、
真菌等致病性微生物的繁殖，并且可以阻止蛋白质
、
核酸的合成与转录，从而起到预防疾病的作用
。
第三代喹诺酮类抗生素已成为当今医学界的常用药物，被广泛地用于治疗各种病症，如尿路
、
肠道
、
呼吸道以及皮肤软组织
、
腹腔和骨关节等感染，其药效持久，能够维持数十个小时的稳定性
。
随着
FQs
的广泛应用，细菌耐药和不良反应也随之发生
。
由于大多
FQs
化学结构稳定，当
FQs
进入人体或动物体后，只有
15
％
‑
20
％药物发挥作用被代谢，
70
％以上未被人和动物体内代谢
、
仍具有药物活性的
FQs
通过人和动物的粪便和尿液向环境释放，且当其达到一定浓度后就会产生慢性毒性作用，对生态环境和人类健康都具有潜在的威胁，如自然界的微生物出现耐药性
、
危害极大的超级细菌
。
目前，
FQs
已在多个国家的不同水体中被广泛检出，
FQs
的滥用和不完全降解性导致其在自然水体和饮用水中无处不在，即使在微量的浓度水平下，
FQs
也具有很强的耐药性，危害生态环境和人类健康
。
[0003]目前，传统的城镇污水净化技术很难有效地去除
FQs
，可采用新型分子聚合物纳米颗粒能够快速吸附水体中的
FQs
，并且对氧氟沙星
(Ofloxacin,OFX)
有选择性吸附作用，但吸附去除过程中会产生新的产物造成二次污染，并且吸附剂成本较高，无法大范围的推广使用
。
[0004]因此，在水体处理
中，如何绿色环保
、
高效地降解水体中的
FQs
成为目前亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]为了高效降解水体中的
FQs
，本专利技术提供了一种降解水体中氟喹诺酮类抗生素的方法，在可见光条件下，向含有氟喹诺酮类抗生素的水体中加入一定量的过二硫酸盐
、
一定量的
Fe(III)
后，以降解所述水体中的氟喹诺酮类抗生素；其中，所述
Fe(III)
和
/
或所述氟喹诺酮类抗生素在可见光条件下活化过二硫酸盐生成的羟基自由基用于降解所述水体中的氟喹诺酮类抗生素
。
[0006]优选地，所述
Fe(III)
和
/
或所述氟喹诺酮类抗生素用于在可见光条件下活化过二硫酸盐，包括：
[0007]所述
Fe(III)
用于与所述氟喹诺酮类抗生素形成复合物，所述复合物用于在可见光条件下活化过二硫酸盐；
[0008]在可见光条件下，所述
Fe(III)
转化为
Fe(II)
，转化后的所述
Fe(II)
用于在可见光条件下活化过二硫酸盐；
[0009]在可见光条件下，所述氟喹诺酮类抗生素与所述过二硫酸盐发生氧化还原反应，以活化所述过二硫酸盐
。
[0010]优选地，所述复合物中所述
Fe(III)
和所述氟喹诺酮类抗生素的结合比例为1：
1。
[0011]优选地，所述
Fe(III)
为氯化铁或三氧化二铁
。
[0012]优选地，所述过二硫酸盐为过硫酸钠
、
过硫酸钾
、
过硫酸铵中的任意一种
。
[0013]优选地，所述
Fe(III)
的浓度为
10
μ
M
～
60
μ
M。
[0014]优选地，所述过二硫酸盐的添加量为
1mM
～
200mM。
[0015]优选地，向所述含有氟喹诺酮类抗生素的水体中加入一定量的过二硫酸盐
、
一定量的
Fe(III)
后，所述水体开始进行降解前初始
pH
值为
3.5。
[0016]优选地，所述含有氟喹诺酮类抗生素的水体中含有
Ca
2+
和
Cl
‑
。
[0017]优选地，在降解所述水体中的氟喹诺酮类抗生素过程中，所述水体的温度为
10℃
～
80℃。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具备以下优点：
[0019]本专利技术实施例中，通过构建
Vis/PDS/Fe(III)
体系，在可见光的强化作用下，
Fe(III)
和
/
或氟喹诺酮类抗生素活化过二硫酸盐生成的羟基自由基用于特异性并高效去除水体中的氟喹诺酮类抗生素，氟喹诺酮类抗生素分子消耗生成的羟基自由基，并进行电子转移反应
、
氢还原
、
亲电加成等化学反应，从而达到降解的目的，氟喹诺酮类抗生素被转变为
CO2、H2O
或者无机盐等小分子物质，极大地改善了水体的可生化价值，使其能够顺利地排放到城市的污水处理厂进行后续处理，具有绿色
、
环保
、
成本低等优点
。
本专利技术中氟喹诺酮类抗生素分子在不断消耗羟基自由基的同时，还可作为光敏化剂在可见光的促进下，活化
PDS
产生更多羟基自由基以加快对氟喹诺酮类抗生素的去除，且
Fe(III)
的加入，促进了氟喹诺酮类抗生素的氧化降解，显著提高了氟喹诺酮类抗生素的去除效率
。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0021]图1为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种降解水体中氟喹诺酮类抗生素的方法，其特征在于，在可见光条件下，向含有氟喹诺酮类抗生素的水体中加入一定量的过二硫酸盐
、
一定量的
Fe(III)
后，以降解所述水体中的氟喹诺酮类抗生素；其中，所述
Fe(III)
和
/
或所述氟喹诺酮类抗生素在可见光条件下活化过二硫酸盐生成的羟基自由基用于降解所述水体中的氟喹诺酮类抗生素
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述
Fe(III)
和
/
或所述氟喹诺酮类抗生素用于在可见光条件下活化过二硫酸盐，包括：所述
Fe(III)
用于与所述氟喹诺酮类抗生素形成复合物，所述复合物用于在可见光条件下活化过二硫酸盐；在可见光条件下，所述
Fe(III)
转化为
Fe(II)
，转化后的所述
Fe(II)
用于在可见光条件下活化过二硫酸盐；在可见光条件下，所述氟喹诺酮类抗生素与所述过二硫酸盐发生氧化还原反应，以活化所述过二硫酸盐
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述复合物中所述
Fe(III)
和所述氟喹诺酮类抗生素的结合比例为1：
1。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杨，赖波，张恒，周鹏，王啊芳，何传书，丛伯一，熊兆锟，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：