由于抗生素對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染以及促發(fā)抗性細(xì)菌造成對(duì)人類巨大的潛在威脅,有必要對(duì)抗生素的降解機(jī)理進(jìn)行深入研究以達(dá)到理想的降解效果。本文采用密度泛函理論對(duì)抗生素的降解機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的研究,以甲硝唑、氯霉素和磺胺嘧啶作為主要研究對(duì)象,詳細(xì)分析了抗生素在高級(jí)氧化法下的降解機(jī)理并比較了不同降解方式的差異。在甲硝唑的降解過程中,硝基消除反應(yīng)和羥基氧化為羧酸的可能性要比其他自由基消除的可能性更高。研究采用密度泛函理論計(jì)算了甲硝唑的醇基氧化、加成消去、甲基和硝基消去以及乙醇基團(tuán)分離等反應(yīng)的細(xì)節(jié),并采用統(tǒng)計(jì)學(xué)分子模型對(duì)甲硝唑的碎化過程進(jìn)行了對(duì)比,兩種方法結(jié)論的一致性表明甲硝唑的降解首先發(fā)生在硝基位點(diǎn),此過程所需活化能較低并釋放出能量。在氯霉素的降解機(jī)理研究中,氯霉素的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、福井函數(shù)等信息被深度挖掘,此外還計(jì)算了氯霉素的硝基消去、抽氫反應(yīng),并重點(diǎn)研究比較了兩條反應(yīng)路徑。研究表明氯霉素中的手性碳原子是與羥基自由基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍位點(diǎn),此位置發(fā)生的降解反應(yīng)主要是抽氫反應(yīng)、羥基自由基加成反應(yīng)和鍵斷裂等多步放熱過程,此外還發(fā)現(xiàn)硝基消去反應(yīng)的能量勢壘比抽氫反應(yīng)的能壘低很多,說明在氯霉素的降解過程中,硝基消去反...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1實(shí)驗(yàn)中磺胺類物質(zhì)的不同降解方式[39,40]

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6表1-1污染物降解過程中常用分析手段特點(diǎn)分析技術(shù)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)分離技術(shù)（HPLC、GC等）高選擇性通過與MS聯(lián)用獲得準(zhǔn)確的降解產(chǎn)物分析時(shí)間較長樣品一般需要預(yù)處理需要選擇有機(jī)溶劑萃取光譜技術(shù)（UV-Vis、FTIR、NMR、SERS等）較短的分析時(shí)間樣品預(yù)處理簡....

圖1-2實(shí)驗(yàn)下甲硝唑的降解機(jī)理圖[29,30]

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文7鑒定的中間產(chǎn)物，在進(jìn)行甲硝唑的機(jī)理分析時(shí)認(rèn)為甲硝唑經(jīng)歷了咪[30]唑環(huán)上羥基取代硝基、脫甲基以及脫乙醇基等反應(yīng)（圖1-2a）；但是，Pérez等[29]使用電-Fenton和太陽光電-Fenton法降解甲硝唑，并通過LC/MS檢測中間產(chǎn)物后分析認(rèn)為甲硝唑....

圖2-1Perdew的“雅各布天梯圖”

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10第二章研究方法2.1量子化學(xué)計(jì)算方法2.1.1密度泛函理論(Densityfunctionaltheory,DFT)DFT是一種通過電子密度研究多電子體系電子結(jié)構(gòu)的方法，不同于基于求解復(fù)雜的多電子波函數(shù)的Hartree-Fork計(jì)算理論，而是借助變分法....

圖2-2SMF計(jì)算流程簡圖（電子權(quán)重是電子自旋多重性(Sej)和分子軌道多重性(Oej)的乘積

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文13重的乘積成正比，統(tǒng)計(jì)權(quán)重對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的不同自由度。母分子和子分子的結(jié)構(gòu)性質(zhì)是從量子從頭算電子結(jié)構(gòu)計(jì)算中獲得。SMF模型考慮了所有可能的斷裂路徑[55]，這些路徑是通過遞歸地掃描母體分子中斷裂的和未斷裂鍵的所有組合而生成的。對(duì)于一個(gè)含有N個(gè)鍵的分子，它對(duì)應(yīng)....

本文編號(hào)：3928607