随着医疗水平的快速发展,抗生素废水已经成为国际热点问题之一。氧氟沙星(Ofloxacin,OF)是具有代表性的抗生素种类,因此对氧氟沙星废水高效降解是一个至关重要的问题。本论文采用电化学方法处理氧氟沙星废水,通过制备性能优异的金属氧化物电极,优化电极制备及目标污染物降解工艺条件,探究金属氧化物电极降解氧氟沙星废水的降解机理和可能的降解路径。首先利用一步水热法,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF4])的辅助下合成金属氧化物不锈钢基阳极,分别制备出[BMIM][BF4]-MnO2@SS、[BMIM][BF4]-SnO2-MnO2@SS、[BMIM][BF4]-CeO2-MnO2@SS和[BMIM][BF4]-SnO2-CeO2-MnO2@SS四种电极。通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和电化学工作站对所制备电极进行表征。结果表明,掺杂电极[BMIM][BF4]-SnO2-CeO2-MnO2@SS电极性能最为突出,该电极在作用面积4 cm2,降解氧氟沙星废水体积150 mL,电压4.00 V,电流密度40 mA/cm2,电解质0.28 mol/L Na2SO4条件下,电解初始浓度为20 mg/L的氧氟沙星废水,降解时间30min时该电极对氧氟沙星废水的降解率可达97.16%。实验过程也说明,掺杂种类和含量均会对降解效果产生不同程度的影响。应用Design-Expert 8.0 得出模拟关系式:87.84+6.17 A+0.97 B-0.29 C+0.22 AB+4.81 AC-3.08 BC-9.20A2-7.61 B2-46.42 C2(A-反应时间,B-反应温度,C-元素配比)。以[BMIM][BF4]-SnO2-CeO2-MnO2@SS电极为阳极,相同大小的不锈钢板为阴极,在自制的电解槽中对氧氟沙星模拟废水进行降解实验。利用软件Design-Expert 8.0 设计分析电解电压(A)、电极间距(B)、电解质浓度(C)和电解温度(D)四种因素对氧氟沙星废水处理效果的影响实验。模拟关系式:97.16-7.74 A-4.91 B-0.049 C+2.19 D+0.70 AB-1.13 AC-1.16 AD+0.84 BC-1.18 BD-0.20 CD-23.21 A2-13.16 B2-4.46 C2-11.62 D2。结果表明,电解电压和极板间距对废水处理效果影响较大,为主要影响因素,而电解温度和电解质浓度对废水处理效果影响较小,为次要影响因素。通过实验确定[BMIM][BF4]-SnO2-CeO2-MnO2@SS电极降解氧氟沙星废水的最优工艺条件为电解电压3.80 V,极板间距4.10 cm,电解温度26℃和电解质浓度0.25 mol/L。在最优工艺条件下氧氟沙星废水降解率可达 97.27%。通过测定降解前后废水中氧氟沙星浓度和CODCr的变化,初步分析氧氟沙星的降解机理和可能的降解途径。研究结果表明,不锈钢基金属氧化物阳极电解氧氟沙星废水,起主要作用的是羟基自由基,可以把氧氟沙星矿化为H2O和CO2,氧氟沙星可能降解路径分为喹诺酮转化、去甲基化、脱羧和哌嗪基羟基化。