2021年9和12月,,我院丁耀彬副教授在國際期刊《Separation and Purification Technology》發(fā)表了姊妹篇論文,,揭示了溴酚光化學(xué)降解中的水合電子的關(guān)鍵作用及其羥胺活化機理,。論文第一作者為我院研究生符麗彬,,通訊作者為丁耀彬副教授。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.119862

論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.120282

主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)有:
1. 溴酚光解能產(chǎn)生多種活性自由基,,其中水合電子在溴酚降解中具有重要作用,。以2,4,6-三溴苯酚(TBP)為例,其光解產(chǎn)生了以碳為中心的自由基 (C?),、?H和 eaq-,。而這些活性物種又推動了TBP的光解和脫溴。研究發(fā)現(xiàn)TBP主要由直接光解和水合電子e aq-介導(dǎo),。通過自由基淬滅實驗計算,在pH4–11下,,eaq-對TBP 降解的貢獻(xiàn)率達(dá)到了35.8%-40%,。
2. 光解產(chǎn)生的活性自由基可以活化羥胺產(chǎn)生?OH, ?NH2和?NO2自由基。在TBP光解中,HA被活化產(chǎn)生了?OH,、?NO2和?NH2三種新的自由基,。通過對多種HA衍生物的研究發(fā)現(xiàn),HA的活化途徑主要為N-O鍵的斷裂,。經(jīng)過計算,,在UV/HA/TBP體系中,?OH和氮素自由基在TBP降解中貢獻(xiàn)率分別達(dá)到了22.5%和4.7%,。
3. 羥胺的存在改變了溴酚光解途徑產(chǎn)生了硝基化產(chǎn)物,。HA作為氮循環(huán)的中間體,在自然水環(huán)境中普遍存在,。在TBP的光解過程中,,HA的存在顯著抑制了C?的水解反應(yīng),從而抑制了羥基化中間體(例如單羥基化的2,6-二溴苯酚)的形成,。同時,,HA的存在導(dǎo)致了兩種具有高毒性和環(huán)境風(fēng)險的硝基溴酚副產(chǎn)物的形成。這一發(fā)現(xiàn)對于理解地表水中羥胺和有機物的光化學(xué)轉(zhuǎn)化及硝基化副產(chǎn)物的生成具有重要意義,。

圖1 HA和溴酚在紫外光解中的轉(zhuǎn)化機理
作者:丁耀彬 編輯:徐志高 審核人:馬國杰 上傳:杜亞光