UV/PMS体系中氟甲喹的光降解动力学和机理研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1、课题研究意义环境水体中存在多种抗生素药物，该类药物在环境水体中具有长期残留性、生物蓄积性和高毒性的特点，难以微生物降解，属于持久性污染物，且伴随环境水体的迁移和转化。

氟甲喹（flumequine）作为一种典型的氟喹诺酮类抗生素（fqs）在水环境中不断被检出，研究其降解机理和环境过程具有重要意义。

过硫酸氢钾（pms，khso5）是一种过硫酸盐，由于其自身的不对称结构特征，极易被紫外光（uv）活化而产生硫酸根自由基（so4-），而so4-能有效地将环境中的污染物转化为低毒、易生物降解的小分子物质，因此利用uv/pms体系降解水中的污染物有着重要的实际意义。

2. 研究的基本内容和问题

1、研究目标探究不同条件下氟甲喹在uv/pms体系中进行光降解的效果，推测降解过程，研究降解机理及动力学。

2、研究内容本实验将在前人研究的基础之上研究uv/pms体系中氟甲喹的光化学降解性能，研究so4-对其降解的影响，并探究效率最高的降解条件。

采用hplc分析方法测定降解产物的浓度，分析并推断光降解产物的碎片及可能的结构，进而推断氟甲喹光降解的反应过程和动力学规律。

3. 研究的方法与方案

1、研究方法本实验以一种典型的氟喹诺酮类抗生素（氟甲喹）为研究对象，探究其在uv/pms体系中的降解效果，用hplc分析方法测定氟甲喹的浓度，计算降解效率；改变反应条件，比较不同条件下氟甲喹的降解效率，探究氟甲喹在uv/pms体系中进行光化学降解的最适条件；利用lc-ms分析方法测定离子液体光降解的产物片段，并分析其可能的结构，推断降解反应过程；根据实验规律，探究离子液体光降解符合的动力学方程。

2、技术路线预实验 → uv/pms、uv、pms反应体系中氟甲喹的降解实验 → 不同pms浓度的光降解实验 → 不同ph的光降解实验 → 探究溶液中典型阴、阳离子影响的实验 → 用hplc法测定离子液体的浓度 → 用lc-ms法测定中间产物3、实验方案实验中具体方案如下： （1）预实验配置储备样品，确定hplc测定时的方法和波长。

（2）氟甲喹的光降解实验在xpa-7型光反应仪中进行氟甲喹的光降解实验，每隔0，5，10，20，30，60min进行取样，将等量的样品转移至液相小瓶，用nano2进行淬灭，对比uv体系与uv/pms体系中氟甲喹的光降解效率，以探究pms所产生的so4-对氧化降解的促进效果。

4. 研究创新点

本实验将典型氟喹诺酮类抗生素氟甲喹作为研究对象，由于氟喹诺酮类抗生素在医学和畜禽养殖业的广泛应用，大量抗生素类污染物进入水体环境并长期残留，对人体健康和生态环境造成严重威胁。

光降解法一直是环境科学领域的研究热点，多种催化剂、光敏剂也被应用于光降解系统中，uv/pms体系因为能产生两种强氧化自由基（oh和so4-）而具有独特的优越性，其氧化效率较高，经济且安全，但是应用uv/pms工艺探究fqs类抗生素降解效果的报道较少。

本研究系统地比较了不同条件下氟甲喹的降解效率，创新性地探索了uv/pms系统降解fqs类抗生素的最佳条件及降解机理。

5. 研究计划与进展

2018年2月2018年3月：查找文献、设计实验方案撰写并提交开题报告。

2018年3月：配制样品的储备溶液，开展预实验，确定hplc的测定波长和设定方法。

2018年3月2018年4月：进行氟甲喹的光降解实验，并对测定数据进行分析研究，确定光降解的动力学模型。