由于其特殊的功效,抗生素自問世以來,在消除病害、控制疾病傳播等方面發揮著至關重要的作用. 以頭孢類抗生素( cephalosporins) 為例,因有抗菌譜廣、耐青霉素酶、療效高等優點,發展至今,已有4 代頭孢類抗生素,總計50 多種問世,在抗感染治療等方面的使用中占據重要地位. 然而,相關研究發現,每年隨糞便、尿液等[1,2]形式流入環境中的抗生素量逐步上升,給人類健康與發展以及生態環境帶來潛在的威脅[3]. 但如今,現有的處理方法,如物化法、化學法及生物法等,對此類PPCPs( 藥品及個人護理品) [4]物質的處理存在效率偏低或成本過高等問題,導致其負面影響( 如致病菌耐藥性、污水處理廠中抗性菌的出現以及抗性基因的傳播、遷移轉化等[5 ~ 9]) 逐漸顯現,因此如何高效去除水中的抗生素已成為當前環境工程領域內研究的熱點.電化學還原,即將廢水中毒性物質通過選擇性電還原轉化為毒性更低的物質[10],是如今水處理領域的熱點,而且對硝基苯[11]、氯酚[12]等已取得了較好的處理效果. 跟現有的技術相比,電還原法具有效果好、設備簡單、受天氣等因素影響小以及能有效的處理生物法難以降解的物質等優點,具有廣闊的應用前景.
跟活性炭相比,近年來發展起來的新型材料碳納米管具有比表面積大、重量輕以及優良的力學、電化學特性( 如在吸附劑、催化劑載體等方面的應用[13]) 等特點. 雖然由于多壁碳納米管內腔孔徑及層間距的限制,其對有機物可提供的吸附位點大多位于最外層的表面[14],但碳納米管含有大量的不飽和鍵和少量的官能團( 表面除外) [15 ~ 18]. 這就決定了碳納米管有作為電極的潛質,所以提出去除水中抗生素的新途徑,即利用碳納米管的電化學特性制作電極,并對模擬水樣進行電還原處理. |