TiO₂诱导下左旋氧氟沙星的可见光降解及其机制

来源：环境科学杂志2015年第1期北京时间：

作者：郭宏生,刘亚楠,乔琪,魏红,董呈幸,薛洁,李克斌

单位：西北大学化学与材料科学学院, 合成与天然功能分子化学教育部重点实验室, 西安 710127,西安市自来水有限公司第二水厂, 西安 710043,西北大学化学与材料科学学院, 合成与天然功能分子化学教育部重点实验室, 西安 710127,西北大学化学与材料科学学院, 合成与天然功能分子化学教育部重点实验室, 西安 710127,西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710048,西北大学化学与材料科学学院, 合成与天然功能分子化学教育部重点实验室, 西安 710127,西北大学化学与材料科学学院, 合成与天然功能分子化学教育部重点实验室, 西安 710127,西北大学化学与材料科学学院, 合成与天然功能分子化学教育部重点实验室, 西安 710127

摘要：左旋氧氟沙星是一种新型污染物. 单一的左旋氧氟沙星(LFV) 和TiO₂无可见光响应,但二者共存下左旋氧氟沙星能发生显著的可见光降解. 为此研究TiO₂用量、溶液pH以及左旋氧氟沙星浓度对TiO₂/Vis(可见光)降解左旋氧氟沙星的影响及机制. 结果表明,左旋氧氟沙星能吸附在TiO₂表面,吸附服从准二级吸附动力学和Langmuir吸附等温线. 吸附左旋氧氟沙星的TiO₂ 漫反射UV-Vis光谱进一步表明二者形成表面复合物. 左旋氧氟沙星的TiO₂/Vis降解动力学符合Langmuir-Hinshelwood方程. 合适的TiO₂浓度和中性pH有利于光解过程的进行. 自由抑制实验、N₂保护下左旋氧氟沙星的TiO₂/Vis降解实验揭示 ·O-₂是该过程中的主要活性物种. 同时,无氧左旋氧氟沙星-TiO₂悬浮液光照不同时间的UV-Vis光谱证明体系中存在电子向TiO₂导带的注入. 依据实验结果提出吸附在TiO₂表面的左旋氧氟沙星与TiO₂形成表面复合物, 在可见光照下发生电子迁移,从而引发左旋氧氟沙星降解. 本研究表明利用污染与TiO₂形成表面复合物诱导其可见光降解可用来去除水中某些有机污染物.

关键词：降解,光化学,动力学,左旋氧氟沙星,TiO2,