纳米零价铁降解水中17β-雌二醇的作用机制

摘要

为探究纳米零价铁(nZVI)对水中17β-雌二醇(17β-E2)的降解机制和降解路径,本研究采用降解动力学拟合分析不同初始pH(3、5和7)对17β-E2降解过程的影响.结果表明,酸性条件下17β-E2可被nZVI高效降解,而中性条件下其降解受到极大限制.随着pH进一步降低,nZVI的降解17β-E2的能力仅从降解速率上提升而非降解效率.?OH和?O-2在降解过程中占据主导地位,且随着pH上升?OH的主导地位逐渐被?O-2取代.nZVI自身腐蚀下Fe2+产量和产生速率与17β-E2的降解率和降解速率呈正相关.对降解产物的分析表明,17β-E2可在nZVI作用下转化为E1并在酸性条件下被进一步降解;17β-E2的降解路径可归纳为芳香环基团的替换、断裂和开环;降解产物二聚体和三聚体的证实了仿漆酶反应对17β-E2降解的贡献.实验结果为雌激素污染水体的修复以及nZVI的定向优化提供了理论支撑.