亚铁离子活化过硫酸氢钾复合盐降解水溶液中酮洛芬的研究

酮洛芬(KTP)为1-（3-苯氧基）苯丙酸，是一种高效的非甾体消炎药，主要治疗类风湿关节炎、风湿性关节炎、肌炎、骨关节炎等，但是长期使用也会产生一定的副作用，例如肠道的一些并发症。在我国，一些研究者已经在水环境中检测到了酮洛芬的存在。传统的活性污泥法对于处理酮洛芬的效果不太好，对于膜处理方法虽然可以达到一定的效果，但是成本较高，与生物与物理方法相比较来说，高级氧化法对有机污染物降解效果好，而且操作方便，反应迅速，所以在实用方面，高级氧化技术具有一定的优势。亚铁离子活化过硫酸氢钾复合盐可以快速的产生硫酸根自由基，其氧化还原电位与羟基自由基相当，且pH的适用范围广，过程操作方便，是更好的选择。
　　本文以亚铁离子活化过硫酸氢钾复合盐产生的硫酸根自由基为氧化剂，氧化水中的酮洛芬，考察了pH值、温度、Fe2+浓度以及Fe2+投加方式等因素对酮洛芬氧化降解的影响，探究氧化降解酮洛芬(KTP)的最佳运行条件。结果表明，以乙醇和叔丁醇做为分子探针，检测到体系中存在硫酸根自由基与羟基自由基，且酸性时以硫酸根自由基为主导，而碱性时以羟基自由基为主导。温度为45℃以及亚铁离子与过硫酸氢钾复合盐和酮洛芬三者的浓度比为20∶15∶1时酮洛芬的降解效果最好。酮洛芬的去除率达到66.8％。分批的投加亚铁离子，可以使硫酸根自由基持续生成，这样更有利于酮洛芬的降解。亚铁离子活化过硫酸氢钾复合盐对酮洛芬具有良好的去除效果。
　　本文在研究亚铁离子活化过硫酸氢钾降解酮洛芬的条件下得出了最佳的反应条件，发现络合剂的加入可以促进酮洛芬的降解，得出柠檬酸、EDTA、酒石酸、草酸、焦磷酸钾浓度与亚铁离子浓度比分别在为0.01/1、1/1、0.05/1、0.01/1、0.01/1时效果最佳，降解效果分别达到83.2％、87.4％、77.4％、73.3％、70.3％。另外对柠檬酸、EDTA、酒石酸的最佳体系，研究pH对酮洛芬的降解的影响。发现三者都是在pH等于9的时候，降解效果达到最好。这可能因为在pH为9时，络合效果是最好的。
　　本文在最佳的pH为3、亚铁离度与过硫酸氢钾复合盐以及酮洛芬三者浓度为20∶15∶1时，探究了水中存在H2PO4-、HCO3-、NO2-、Cl-和腐殖酸时对酮洛芬降解的影响。低浓度的H2PO4-、HCO3-、腐殖酸对KTP的降解起到促进作用，高浓度则表现为抑制作用;而Cl-和NO2-则会抑制KTP的降解。采用高效液相/质谱/质谱联用对酮洛芬降解产物进行鉴定，其主要产物分别为1-(3-苯甲酰基-苯基)-乙酮、(3-乙基-苯基)-苯基乙酮、[3-（1-羟基-乙基）-苯基]-苯基乙酮，2-[3-（2-羟基-苯甲酰基）-苯基]-丙酸、[3-（1-羟基-乙基）-苯基]-（2-羟基-苯甲酰基）-甲酮，并在此基础上提出了KTP可能的降解路径。