System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 紫外光活化过氧乙酸降解磺胺甲恶唑的方法及产物技术_技高网

紫外光活化过氧乙酸降解磺胺甲恶唑的方法及产物技术

技术编号:42922423 阅读:0 留言:0更新日期:2024-10-11 15:49
本发明专利技术涉及一种降解水体中磺胺甲恶唑的方法以及所述方法产生的降解产物。在含有磺胺甲恶唑的水中加入氧化剂,并用低压汞灯发出的紫外光照射混合溶液,通过紫外光活化过氧乙酸产生强氧化性自由基,降解水体中的磺胺甲恶唑。本发明专利技术所述紫外光活化过氧乙酸降解磺胺甲恶唑的方法显著提高磺胺甲恶唑的降解速率,鉴定了所述方法中磺胺甲恶唑降解产生的中间体,并分析了降解途径,有助于评价UV/PAA处理方法的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水污染控制,特别是涉及一种含抗生素制药废水的氧化工艺处理方法,具体涉及一种紫外光活化过氧乙酸降解磺胺甲恶唑的方法及产物


技术介绍

1、磺胺甲恶唑是一种常见的磺酰胺类抗生素,通常在临床上被当作广谱抗菌剂广泛使用。滥用抗生素会导致水体污染,对生态系统造成长期不良影响,导致抗生素抗性病原微生物出现。迄今为止,已在各种市政污水处理厂,医院污水,地表水甚至饮用水系统中检测到磺胺甲恶唑。磺胺甲恶唑应用广泛,在天然水体中难以降解,传统的废水处理技术由于较低的生物降解性和耐药性,并不能有效消除抗生素。因此,开发新的处理方法来提高smx去除效率势在必行。

2、目前对于环境中smx的深度去除方法主要是:吸附法、生物法和光催化法。chen等人removal of sulfamethoxazole and ciprofloxacin fromaqueous solutions bygraphene oxide.文章中提出使用氧化石墨烯(go)通过π-π相互作用吸附smx,在12h内去除效率高达98%,且24h内达到吸附平衡,最大去除量为240mg/g。该类方法可简单地去除smx,但无法实现完全矿化、吸附剂容易失活、重复性较差等劣势限制了该方法的发展。liu等人sulfamethoxazoledegradation by pseudomonas silesiensis f6a isolated frombioelectrochemical technology-integrated constructed wetlands文章从新型生态生物电化学技术集成人工湿地(bicw)中分离出具有高效降解smx能力的西里西亚假单胞菌f6a,在144h可降解76.95%的smx(10mg/l),整个降解过程主要依靠f6a中独特的smx降解基因对于smx中c-s键、s-n键和异恶唑环的破坏。生物法处理可以基本去除水中的smx,但是其还存在降解效率偏低,矿化所需时间较长和所需的场地要求较大等劣势。

3、近年来,利用先进的氧化工艺降解水体中的磺胺甲恶唑是目前的潜在策略。基于·oh的aops(oh-aops)由于强大的氧化能力和生成的副产品危害性较小等优点在去除难降解有机化学物方面引起了广泛的关注。然而,液体过氧化氢在运输和储存过程中易分解和爆炸,增加了其运输成本。cn113772653a以过碳酸氢盐作为氧化剂,在生物炭催化作用下被激活生成高活性的氧化自由基或中间活性物质,从而进一步攻击并降解磺胺甲恶唑。cn116477743a通过在三价铁活化过氧乙酸法中投加原儿茶酸,实现了在ph中性条件下高效降解磺胺甲恶唑,无需在反应前投加酸性物质将ph调为酸性以及在反应后投加碱性物质将ph调为中性,大幅度地降低了处理磺胺甲恶唑废水时的经济成本。


技术实现思路

1、针对现有技术对磺胺甲恶唑去除率低、氧化工艺降解磺胺甲恶唑需引入金属离子激活氧化剂造成二次污染的问题。专利技术人通过紫外光活化氧化剂的策略,提供一种降解水体中磺胺甲恶唑的方法以及所述方法产生的降解产物。在含有磺胺甲恶唑的水中加入氧化剂,并用低压汞灯发出的紫外光照射混合溶液,通过紫外光活化过氧乙酸产生强氧化性自由基,降解水体中的磺胺甲恶唑。本专利技术所述紫外光活化过氧乙酸降解磺胺甲恶唑的方法显著提高磺胺甲恶唑的降解速率,鉴定了所述方法中磺胺甲恶唑降解产生的中间体,并分析了降解途径,有助于评价uv/paa处理方法的效果。

2、具体而言,

3、一方面,本专利技术提供一种降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于,在含有磺胺甲恶唑的水中加入氧化剂,并用紫外光照射混合溶液,通过紫外光活化氧化剂产生强氧化性自由基,降解水体中的磺胺甲恶唑。

4、进一步,本专利技术所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于所述氧化剂为过氧乙酸,通过低压汞灯进行紫外光照射。

5、更进一步,本专利技术所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于过氧乙酸浓度为0.1-10mm,紫外光辐照强度为5-10mw·cm2,磺胺甲恶唑浓度为10-100μm。

6、更进一步,本专利技术所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于过氧乙酸浓度为1.0mm,紫外光辐照强度为8.5mw·cm2,磺胺甲恶唑浓度为39.5μm。

7、更进一步,本专利技术所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于,降解反应开始前用ph缓冲液调节ph值至6.5-7.5,优选调节ph值至6.6-7.1。

8、进一步,本专利技术所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于磺胺甲恶唑降解产生四个中间体:c10h9n3o5s,c4h6n2o4s,c20h18n6o6s2,c9h13no5s。

9、一方面,本专利技术提供一种磺胺甲恶唑降解产物,其包括选自下组的一种或多种化合物:c10h9n3o5s,c4h6n2o4s,c20h18n6o6s2,c9h13no5s。

10、进一步,本专利技术所述磺胺甲恶唑降解产物在检测或评估磺胺甲恶唑降解速度、降解率、或矿化率中的应用。

11、与现有技术相比,本专利技术的技术方案至少具有以下有益效果:

12、第一,本专利技术提供了一种紫外光活化过氧乙酸降解磺胺甲恶唑的方法,该方法操作简单显著提高磺胺甲恶唑的降解速率。

13、第二,本专利技术所述磺胺甲恶唑降解方法在对氧化剂过氧乙酸进行激活的步骤中不使用金属离子,避免了对水体造成二次污染的问题。

14、第三,本专利技术鉴定了所述磺胺甲恶唑降解方法产生的四种磺胺甲恶唑降解中间体,c10h9n3o5s、c4h6n2o4s、c20h18n6o6s2、c9h13no5s,其可以用于检测或评估磺胺甲恶唑利用所述方法处理时的降解速度、降解率、或矿化率。

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【技术保护点】

1.一种降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于,在含有磺胺甲恶唑的水中加入氧化剂,并用紫外光照射混合溶液,通过紫外光活化氧化剂产生强氧化性自由基,降解水体中的磺胺甲恶唑。

2.如权利要求1所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于所述氧化剂为过氧乙酸,通过低压汞灯进行紫外光照射。

3.如权利要求2所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于过氧乙酸浓度为0.1-10mM,紫外光辐照强度为5-10mW·cm2,磺胺甲恶唑浓度为10-100μM。

4.如权利要求2所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于过氧乙酸浓度为1.0mM,紫外光辐照强度为8.5mW·cm2,磺胺甲恶唑浓度为39.5μM。

5.如权利要求2-4任一项所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于,降解反应开始前用pH缓冲液调节pH值至6.5-7.5,优选调节pH值至6.6-7.1。

6.如权利要求1所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于磺胺甲恶唑降解产生四个中间体:C10H9N3O5S,C4H6N2O4S,C20H18N6O6S2,C9H13NO5S。</p>

7.一种如权利要求1-6所述方法产生的磺胺甲恶唑降解产物,其包括选自下组的一种或多种化合物:C10H9N3O5S,C4H6N2O4S,C20H18N6O6S2,C9H13NO5S。

8.权利要求7所述磺胺甲恶唑降解产物在检测或评估磺胺甲恶唑降解速度、降解率、或矿化率中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于,在含有磺胺甲恶唑的水中加入氧化剂,并用紫外光照射混合溶液,通过紫外光活化氧化剂产生强氧化性自由基,降解水体中的磺胺甲恶唑。

2.如权利要求1所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于所述氧化剂为过氧乙酸,通过低压汞灯进行紫外光照射。

3.如权利要求2所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于过氧乙酸浓度为0.1-10mm,紫外光辐照强度为5-10mw·cm2,磺胺甲恶唑浓度为10-100μm。

4.如权利要求2所述降解水体中磺胺甲恶唑的方法,其特征在于过氧乙酸浓度为1.0mm,紫外光辐照强度为8.5mw·cm2,磺胺甲恶唑浓度为39.5μm。

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【专利技术属性】
技术研发人员:孙建腾于晓龙于明令吴昊川张琪周青青刘洋郭子淇
申请(专利权)人:广东石油化工学院
类型:发明
国别省市:

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