多重藥物在金屬氧化物表面吸附氧化特性及催化氯氧化反應之研究 (II)

近年來許多藥物已經被發現存在於環境中，有些藥物可能會對人體或其他生物造成危害。金屬氧化物如二氧化錳的吸附或氧化作用為藥物在自然環境中主要的去除機制之一。而加氯消毒是淨水及廢水處理中常見的單元，自由氯可以氧化一些藥物。在臭氧氧化程序中，金屬氧化物可被視為一種異相催化劑，可大幅提升有機污染物的去除率及礦化程度，金屬氧化物在氯化反應中可能也有類似的效應。過去已經有很多關於單一藥物在金屬氧化物表面的吸附作用及自由氯的氯化作用的研究。但在廢水中，通常都含有多種藥物，本研究嘗試對二氧化錳吸附或氧化多重藥物的反應及其對次氯酸的異相催化作用進行探討。 本研究選用三種不同類型、廣泛被人類使用、且經常在表廢水系統中偵測到之藥物，分別為乙醯胺酚、雙氯芬酸、及磺胺甲噁唑進行研究。結果顯示環境酸鹼值會顯著影響藥物去除率，在酸性環境中三種藥物皆可被有效地去除，而只有乙醯胺酚可在鹼性環境中去除。增加二氧化錳的劑量以及溫度提高也會增加藥物之去除率。加入次氯酸後，二氧化錳去除乙醯胺酚、及磺胺甲噁唑的吸附氧化作用並沒有明顯的改變，但雙氯芬酸在中性條件下的反應速率有明顯的提升。化學分析影像能譜儀(ESCA)結果顯示，當酸鹼值增加，則二氧化錳表面二價錳之比例也隨著上升。使用UPLC-Q-TOF-MS鑑定其產物發現到酸性環境下，雙氯芬酸有一個氧化產物，鹼性條件下則發現了乙醯胺酚之二聚體及三聚體。