恩诺沙星在环境固液微界面的分子作用机制及环境组分的影响

批准号:
21477144
项目类别:
面上项目
资助金额:
88.0 万元
负责人:
严炜
依托单位:
学科分类:
B0605.土壤污染与修复化学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
杜晶晶、崔金立、张锐明、胡珊、阎莉、史乾涛
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中文摘要
作为典型多官能团可电离化合物,喹诺酮类药物可通过多个结合位点、多种作用机制吸附到环境介质表面。如何明确污染物各结合位点在界面反应中的作用以及界面反应过程是研究关注的热点和难点。本项目拟选择喹诺酮类药物恩诺沙星作为研究对象,以蒙脱土、针铁矿和碳纳米管为吸附介质,采用宏观静态吸附实验考察微界面吸附行为,原位在线ATR-FTIR技术结合二维相关光谱分析,以及多种现代谱学技术( Raman, NMR,EXAFS等)研究污染物在微界面的赋存形态,结合位点,反应顺序等,最后结合基于密度泛函(DFT)的量子化学计算,从理论上验证上述实验结果并建立分子水平的吸附模型,深入认识新型污染物微界面吸附机理。在此基础上,研究环境中存在的组分对界面过程的分子影响机制,为真实环境中污染物在固液界面上的吸附机制提供理论依据。
英文摘要
As polyfunctional ionogenic compounds, fluoroquinolone can adsorb to environmental medium through multiple surface sites and mechanisms. In this project, enrofloxacin (ENR), a kind of fluoroquinolone antibiotics, is selected as a representive new-type pollutant for the study. The sorption behavior of ENR on the micro-interfaces is investigated by macroscopic static sorption experiment. The chemical speciation,specific surface sites,and interaction sequences on the micro-interfaces are characterized by in situ online ATR-FTIR coupled with two-dimensional correlation, and other spectroscopy techniques, including Raman, NMR, and EXAFS et al. Finally, the understanding of the micro-interfacial behaviors and the mechansims will be improved with the theoretical chemistry modeling based on density functional theory, DFT, which can test and verify the experimental results in theory and establish reasonable sorption model at a molecular level. On this basis, the influence mechanisms of environmental compositions, such as cations and natural organic matters, on the interaction between ENR and is studied. The results of these studies will provide scientific supports for the sorption of pollutants on environmental adosbents in the real environments.
以氟喹诺酮类药物为代表的新型污染物的环境微界面反应过程及分子机制是当前环境界面化学的主流前沿科学问题。然而由于作用位点多,界面介质复杂,现有技术和方法难以实现原位分析污染物的界面行为及分子机理,从根本上制约了污染物环境行为的深入研究,本项目发展谱学原位表征技术,将原位在线ATR-FTIR技术,二维相关光谱,DFT理论计算等方法结合,解析抗生素在固液微界面的结合位点、赋存形态和结构特征,实现在分子水平和纳米尺度上阐述抗生素在固液界面上的反应机制,为有机污染物的微界面过程提供直接证据。同时,本项目在考察环境组分(如有机质,金属离子等)对吸附过程影响的分子机制基础上,充分考虑到污染物在固液界面的反应特点,如共存污染物之间界面过程的耦合机制,以及有机污染物在固液界面的微生物氧化还原过程,为污染物-矿物-微生物三元耦合体系的界面作用机制及反应过程研究提供了新的研究思路。
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Enrofloxacin Transformation on Shewanella oneidensis MR-1 Reduced Goethite during Anaerobic-Aerobic Transition
恩诺沙星对希瓦氏菌 MR-1 的转化在厌氧-需氧转变过程中还原了针铁矿
DOI:10.1021/acs.est.6b03054
发表时间:2016
期刊:Environmental Science & Technology
影响因子:11.4
作者:Yan Wei;Jing Chuanyong;Zhang Jianfeng;Jing CY
通讯作者:Jing CY
Adhesion of Shewanella oneidensis MR-1 to Goethite: A Two-Dimensional Correlation Spectroscopic Study
Shewanella oneidensis MR-1 对针铁矿的粘附:二维相关光谱研究
DOI:10.1021/acs.est.6b00066
发表时间:2016
期刊:Environmental Science & Technology
影响因子:11.4
作者:Yan Wei;Jing Chuanyong;Wang Hongbo;Jing CY
通讯作者:Jing CY
Impact of doped metals on urea-derived for photocatalytic degradation of antibiotics: Structure, photoactivity and degradation mechanisms
掺杂金属对尿素衍生物光催化降解抗生素的影响:结构、光活性和降解机制
DOI:--
发表时间:2019
期刊:Applied Catalysis B: Environmental
影响因子:--
作者:Wei Yan;Chuanyong Jing
通讯作者:Chuanyong Jing
DOI:10.1016/j.cclet.2014.12.009
发表时间:2015-02
期刊:Chinese Chemical Letters
影响因子:9.1
作者:Qiantao Shi;Wei Yan
通讯作者:Qiantao Shi;Wei Yan
异化铁还原菌介导下Fe(II)/Fe(III)循环过程中的活性氧生成机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:严炜
- 依托单位:
异化铁还原菌介导下典型多官能团污染物环境微界面作用机制研究
- 批准号:21976191
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:严炜
- 依托单位:
氟喹诺酮类药物在环境固-液微界面上的吸附机理研究
- 批准号:21007080
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:严炜
- 依托单位:
国内基金
海外基金
