Detection of hydroxyl radical in plasma reaction on toluene removal

A new method was introduced to detect the concentration of OH radical in dielectric barrier discharge(DBD)reaction.A film, which was impregnated with salicylic acid,was used to detect OH radical in plasma reaction at room temperature and atmospheric pressure.Salicylic acid reacts with OH radical and produces 2,5-dihydroxybenzoic acid(2,5-DHBA).Then,a high performance liquid chromatography(HPLC)was carried out to detect the concentration of 2,5-DHBA.Therefore,OH radical in nonthermal plasma reaction could be...     

大气OH自由基浓度的测定

利用水杨酸浸渍膜捕集大气OH自由基,生成的主要荧产物2,5-二羟基苯甲酸由高效液相色谱法分离测定,推算得到大气OH自由基浓度,根据此原理建立了大气OH自由基测量方法,对北京市夏季晴朗条件下大气OH自由基浓度进行了测定,得到其浓度范围为0.4×10⁷～5.5×10⁷个/cm³,最大值为5.5×10⁷个/cm³,并讨论了污染大气中较高OH自由基浓度产生的原因.     

UV/H_2O_2、UV/O_3和O_3体系中自由基产生效率的比较研究

以水杨酸(Salicylic Acid,SA)为模型探针分子,采用高效液相色谱法(HPLC)研究了UV/H2O2、UV/O3和O3等高级氧化工艺的羟基自由基(·OH)产生效率。实验结果表明,在SA初始浓度40mg/L,反应时间10min,氧化剂投加量2mmol/L的条件下,2,5-DHBA和2,3-DHBA为水杨酸与·OH反应的主要中间产物。三种高级氧化工艺中,UV/H2O2体系具有最高的羟基自由基(·OH)产生效率。     

沿海城市秋季大气甲醛污染来源及其环境影响

基于大气综合观测站的气态污染物(HCHO、O₃、PAN、CO、NOx、异戊二烯)及气象要素(温度、湿度、风速、风向)等在线观测数据,研究沿海城市厦门秋季大气HCHO的时间变化特征及其关键影响因子,利用多元线性回归分析方法定量识别HCHO的主要来源,并估算HCHO对·OH生成的贡献.结果表明:HCHO平均浓度为(3.15±1.40)×10^-9,范围为(0.55～7.96)×10^-9,呈现明显“单峰”日变化特征,峰值出现在13:00左右.HCHO与O₃、PAN显著正相关;温度、湿度和UV是影响HCHO浓度的主要气象因素,强辐射、高温、低湿、低风速和西南风的条件促进了厦门大气HCHO的二次生成. HCHO小时光解量(PHCHO)范围为(0.01～3.02)×10^-9/h,平均PHCHO为0.61×10^-9/h,同时,大气HCHO光解成稳定分子H2和CO的速率是光解成自由基H·和HCO·速率的1.1～1.6倍.观测期间大气HCHO来源主要包括二次生成(39.2%)...     

Determination of photochemically-generated reactive oxygen species (ROS) in natural water

Reactive oxygen species (ROS) can be produced by interactions between sunlight and light-absorbing substances in natural water environment. ROS may participate in the indirect photolysis of trace organic pollutants, therefore resulting in the changing of their environmental fates and ecological risks in natural water system. Bisphenol A (BPA), an endocrine-disrupting chemical, exits widely in natural water. The photodegradation of BPA promoted by ROS (·OH, 1O2, HO2·/O2·-) which were produced on the excitation of ubiquitous constituents (such as nitrate ion, humic substances and Fe(III)-oxalate complexes) in natural water under simulated solar radiation was investigated. Both molecular probe method and electron spin resonance (ESR) test were used for the determine the characterization of generated ROS. It was found that ·OH was photochemically produced with the presence of nitrate ion, humic substances and Fe(III)-oxalate complexes and 1O2 was produced with the presence of humic substances. The steady-state concentrations of ·OH was 1.27×10-14 mol/L in nitrate ion, and the second-order rate constant of BPA with ·OH was 1.01×1010L/( mol·s).     

电催化臭氧技术降解啶虫脒

研究了臭氧氧化、紫外/臭氧(UV/O₃)和电催化臭氧(electro-peroxone, EP)3种技术降解啶虫脒的机制,比较了3种技术降解地下水和地表水中啶虫脒的效率和能耗(使用E_EO指标表征)。发现啶虫脒为臭氧难氧化物质,与臭氧(O₃)和羟基自由基(·OH)的二级反应速率常数分别为(0.05±0.01) mol/(L·s)、(2.8±0.2)×109 mol/(L·s)。经6 min臭氧氧化后,地下水和地表水中的啶虫脒去除率仅为26%和64%。与之相比,UV/O₃和EP技术可以完全去除地下水和地表水中的啶虫脒。臭氧氧化、UV/O₃和EP技术降解啶虫脒的能耗分别为0.11~0.27,1.22~1.24,0.12~0.24 kW·h/m3。结果表明,EP技术是一种去除饮用水中啶虫脒的高效低耗技术。     

Determination of hydroxyl radicals with salicylic acid in aqueous nitrate and nitrite solutions

The qualitative and quantitative analyses of reactive oxygen species are essential to determine their steady-state concentration and related reaction mechanisms in environmental aquatic systems. In this study, salicylic acid was employed as an innovative molecular probe of hydroxyl radical(OH) generated in aqueous nitrate and nitrite solutions through photochemical reactions. Kinetic studies showed that the steady-state concentrations of OH in aqueous NO3^-(10 mmol/L, pH=5) and NO2^ (10 mmol/L, pH=5) solutions under ultraviolet irradiation were at a same magnitude, 10v-15 mol/L. Apparent quantum yields of OH at 313 nm were measured as 0.011 and 0.07 for NO3^- and NO2^ respectively, all comparable to the results of previous studies.     

基于烟雾箱模拟的己烯醇与O3气相反应的动力学研究

为了研究O₃与挥发性不饱和醇的动力学常数以及反应活性差异的原因,使用绝对速率法在烟雾箱中对5种己烯醇和O₃的反应动力学进行研究.结果表明:Z-2-己烯-1-醇、E-2-己烯-1-醇、Z-4-己烯-1-醇、E-4-己烯-1-醇、5-己烯-1-醇与O₃在298 K、101 325 Pa下的反应动力学常数分别为（8.94×10-17±0.80×10-17）、（13.95×10-17±0.48×10-17）、（8.82×10-17±0.31×10-17）（10.01×10-17±1.03×10-17）和（0.82×10-17±0.04×10-17）cm3/（molecule·s）,并通过理论计算结果来解释和讨论动力学常数的变化趋势,发现不同烯醇与O₃反应的活性会受到—OH和双键相对位置的影响.通过试验所得动力学数据与大气氧化剂平均浓度计算得到各种己烯醇的大气寿命,发现O₃、OH自由基和NO₃自由基在消除Z-2-己烯-1-醇、E-2-己烯-1-醇、Z-4-己烯-1-醇和E-4-己烯-1-醇的过程中均属于竞争反应,但在高O₃污染地区,这4种己烯醇的消除是由O₃所主导的,5-己烯-1-醇因结构的原因,其大气寿命较长,超过7 h.研究显示:O₃对这5种己烯醇的清除作用明显;研究数据为环境空气质量预测模式提供了相关的动力学参数;己烯醇中各官能团的不同位置对其与O₃反应活性的影响结果,可为类似烯醇与O₃的反应速率常数的测定和预测提供理论支持.      

Reinvestigation of the Henry’s law constant for hydrogen peroxide with temperature and acidity variation

Hydrogen peroxide is not only an important oxidant in itself;it also serves as both sink and temporary reservoir for other important oxidants including HOx(OH and HO2) radicals and O3 in the atmosphere.Its partitioning between gas and aqueous phases in the atmosphere,usually described by its Henry's law constant(KH),significantly influences its role in atmospheric processes.Large discrepancies between the KH values reported in previous work,however,have created uncertainty for atmospheric modelers.Based on our newly developed online instrumentation,we have re-determined the temperature and acidity dependence of KH for hydrogen peroxide at an air pressure of(0.960 ± 0.013) atm(1 atm = 1.01325 × 105 Pa).The results indicated that the temperature dependence of KH for hydrogen peroxide fits to the Van't Hoff equation form,expressed as lnKH = a/T-b,and a =-ΔH/R,where KH is in M/atm(M is mol/L),T is in degrees Kelvin,R is the ideal gas constant,and ΔH is the standard heat of solution.For acidity dependence,results demonstrated that the KH value of hydrogen peroxide appeared to have no obvious dependence on decreasing pH level(from pH 7 to pH 1).Combining the dependence of both temperature and acidity,the obtained a and b were 7024 ± 138 and 11.97 ± 0.48,respectively,ΔH was(58.40 ± 1.15) kJ/(K·mol),and the uncertainties represent σ.Our determined KH values for hydrogen peroxide will therefore be of great use in atmospheric models.     

含碳酸盐水溶液中扑热息痛的光解研究

采用动力学方法研究了环境浓度范围内的扑热息痛在含碳酸盐溶液中的光解,比较了碳酸盐自由基和羟基自由基对扑热息痛的光解效果,探讨了pH值、硝酸根离子、腐殖质、氯化钠、钙镁离子等因素对扑热息痛光解的影响.利用GC/MS技术鉴定了扑热息痛的光解产物,并探讨了扑热息痛在碳酸根体系中可能的光解途径.结果表明,扑热息痛与碳酸盐自由基反应的二级反应速率常数为 k.=5.0×107L·(mol·s)-1,低于与羟基自由基反应的二级反应速率常数kb=8.1×109L·(tool·s)-1,但是由于天然水体中碳酸盐自由基的稳态浓度较高,所以碳酸盐自由基对扑热息痛光解的影响和羟基自由基大致相当.提高体系pH值,加入硝酸根离子、氯化钠或者钙镁离子都会加快扑热息痛的光解速率;而加入Suwannee河富里酸则会降低光解速率.     

功能化层状复合材料的制备及其电催化性能

目的制备一种新型功能化离子液体修饰层状复合材料,研究其对L-酪氨酸(L-Tyr)的电催化氧化行为。方法通过静电自组装方式将氮氧自由基功能化离子液体(TEMPO-IL)与钙铌酸钾(KCa_2Nb_3O_(10))进行复合,并运用XRD,FTIR,SEM,HRTEM等测试手段对所作材料的微观形貌和结构进行分析表征。另外,将其作为电极修饰剂修饰于电极表面通过电化学工作站测试其电化学性质。结果该修饰电极对于电催化氧化L-Tyr有着较高的电化学活性。同时实验还表明,当L-Tyr的浓度在1×10~(-4)~1.16×10~(-2) mol/L之间时,峰电流值与L-Tyr浓度呈良好的线性相关,检测下限为6.2×10~(-5) mol/L(信噪比为3)。结论静电自组装是一种能够快捷、高效的制备层状复合材料方法,且得到的复合材料显示出在生物传感器方面的应用前景。     

Study on superoxide and hydroxyl radicals generated in indirect electrochemical oxidation by chemiluminescence and UV-Visible spectra

The generation and transformation of radicals on the cathode of indirect electrochemical oxidation were studied by chemilumines- cence(CL)and UV-Visible spectra in the reactor with a salt bridge that connected the separated chambers.The CL intensity of 4×10~(-9)mol/L luminol on the cathode with bubbling oxygen was about seven times that of the intensity without it,which was because of the generation of reactive oxygen species(ROS).The existence of ROS,especially the generation of the superoxide radical,c...     

天水大气降尘矿物与水作用产生羟基自由基研究

利用高效液相色谱法测定了甘肃天水市麦积镇降尘与水作用产生羟基自由基(·OH)的能力,并根据降尘中主要矿物的百分含量对降尘与水作用产生·OH进行理论和混合模拟.结果表明,天水降尘中的主要矿物组成为石英,方解石,钠长石,白云母.降尘及组成矿物成分与模拟降尘与水作用产生·OH能力大小顺序为:方解石(1.30×10^-10 mol)>理论模拟降尘(5.47×10^-11 mol)>降尘(5.34×10^-11 mol)>石英(2.90×10^-11 mol)>白云母(1.90×10^-11 mol)>钠长石(1.09×10^-11 mol)>混合模拟降尘(7.16×10^-12 mol).降尘中的矿物成分是降尘与水作用产生·OH的主要贡献者.降尘中矿物的组成和在水溶液中金属离子与有机物的溶出,降尘与水作用时的接触表面积,矿物组分之间水溶液中的相互作用,可能是导致降尘,混合模拟降尘,理论模拟降尘三者与水作用产生·OH量有所差异的原因.     

不同涂层电极和抑制剂对电化学氧化降解苯酚的影响

采用热分解法和电沉积法2种工艺制得4个二氧化铅电极,用扫描电镜（SEM）观察了电极表面形貌.以水杨酸(2-HBA)为捕获剂,用高效液相色谱仪测定羟基自由基与水杨酸的羟基化产物2,5-二羟基苯甲酸(2,5-DHBA)的量作为产生的羟基自由基的浓度.通过羟基自由基的浓度的测定和苯酚的降解,研究了不同涂层电极和抑制剂对电化学氧化对苯酚降解的影响.热分解电极、无掺杂电极、掺铋电极和掺镧电极产生羟基自由基的最大浓度分别为0.781、1.048、1.838、2.044 μmol/L,以这4个电极为阳极对苯酚进行电解, 1.5　h苯酚去除率分别为87.30%、93.55%、97.95%、98.70%,5　h　TOC去除率分别为86.75%、94.26%、98.53%、99.60%;以掺镧电极为阳极,加入抑制剂CO^2-₃、PO^3-₄、CH₃ＣＯＯ^-产生的羟基自由基的最大浓度分别为无检出、0.170 μmol/L、0.270 μmol/L,对苯酚进行电解,5 h苯酚去除率分别为99.06%、99.98%、99.79%.电沉积法制得电极对苯酚的降解效果优于热分解法制得的电极,而掺杂的电极优于无掺杂的电极,掺镧电极对苯酚降解效果最好,抑制剂CO^2-₃、PO^3-₄、CH₃ＣＯＯ^-存在时会对苯酚的降解起到阻碍作用,CO^2-₃阻碍作用最强.不同制备方法和掺杂不同添加剂制得的电极的催化性能不同,对苯酚的降解效果也不同;羟基自由基的浓度越大,苯酚的降解效果越好,抑制剂捕获了产生的羟基自由基,不利于苯酚的降解.     

流动注射化学发光抑制法测定水样中L-甲硫氨酸的含量

在碱性条件下,过氧化氢氧化鲁米诺产生化学发光,本文系统讨论了L-甲硫氨酸对Luminol-H2O2-CTAB化学发光体系的影响,发现在一定条件下,L-甲硫氨酸对Luminol-H2O2-CTAB化学发光体系有较强的抑制作用。据此建立了流动注射化学发光法测定L-甲硫氨酸的分析方法。该法简单、快速、灵敏度高。测定L-甲硫氨酸的线性范围为1.0×10-7～5.0×10-5mol/L,检出限为7.8×10-8mol/L。对1.0×10-5mol/l的L-甲硫氨酸进行9次平行测定,得该法的相对标准偏差为3.2%。成功地用于水样中L-甲硫氨酸的测定,结果满意。     

α-FeOOH类Fenton可见光光催化降解有毒有机污染物

用氨水滴定法制备了针铁矿α-FH,以α-FeOOH作为光催化剂,橙Ⅱ(Orange-Ⅱ)和2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,DCP)为目标化合物,研究了可见光照射下(λ＞420 nm) α-FeOOH对其光催化降解的催化特性.结果表明:在可见光照射下,pH为7.02,H2O2浓度为1.5×10-2...     

双水相气浮浮选光度法测定污水中痕量土霉素

提出了一种亲水有机溶剂(乙醇、正丙醇、四氢呋喃等)气浮浮选(双水相气浮浮选)分离/富集光度法测定污水中痕量土霉素(OTC)的新型绿色高效分析方法。利用自制的浮选装置,选择四氢呋喃作溶剂,氯化钠作分相剂,氢氧化钠溶液调节酸度,将N(iⅡ)与OTC形成的疏水性缔合物浮选至有机相,浮选完毕后经分光光度法分析,线性范围为1.1×10-7～9.7×10-5mol/L,线性回归方程为A=2.038×105C(mol/L)+0.005,相关系数为0.9996,检出限为7.36×10-8mol/L,回收率为99.8%～100.4%,表观摩尔吸光率ε=2.038×105L/mol·cm,适用于污水中痕量土霉素的分离/富集及分析测定。     

紫外强化铜循环催化过硫酸盐降解甲基橙

为增强Cu（Ⅱ）/PMS（PMS为活化过硫酸盐）体系的氧化能力,加速Cu（Ⅰ）和Cu（Ⅱ）之间的循环转化,以MO（甲基橙）为目标污染物,研究了Cu（Ⅱ）/PMS/UV（UV为紫外线）体系氧化降解MO的效果和反应机理,以及UV在Cu（Ⅱ）/PMS体系中的作用.结果表明:反应20 min时,Cu（Ⅱ）/PMS体系中MO的降解率为41.13%,Cu（Ⅱ）/PMS/UV体系中MO的降解率达到100%;通过投加TBA（叔丁醇）和EA（乙醇）发现,在酸性条件下体系的主要氧化物种是SO₄-·（硫酸根自由基）和少量的·OH（羟基自由基）;MO的降解率随pH的增大而减小;提高紫外灯功率和PMS投加量均有利于MO的降解;最佳Cu（Ⅱ）投加量为10.0 μmol/L,超过Cu（Ⅱ）的最佳投量会抑制MO的降解;MO的降解过程符合假一级动力学;紫外可见光谱图分析结果表明,MO最终被降解为共轭二烯类物质.研究显示,在Cu（Ⅱ）/PMS/UV体系中,UV可以有效促进Cu（Ⅱ）向Cu（Ⅰ）的转化,从而显著增强Cu（Ⅱ）/PMS体系的氧化能力,有效降解水中污染物.      

碘离子选择电极快速测定食盐中碘的含量

利用碘离子选择电极,以0．1mol／LKNO（3^-）0.01mol／L酒石酸为总离子强度调节荆、Na2SO3为还原保护剂,将加碘食盐中的10（3^-）还原为I^-,在双液接饱和甘汞电极为参比电极的条件下,采用直接电位法和标准曲线法直接测定了溶液中的碘含量,实验结果表明,本方法线性范围10^（-1）～10^（-7）mol／L,检测下限4.6×10^（-8）mol／L,样品具有较好的回收率（98．2％-100．7％）,可以用此方法测定食盐中I^-的含量。     

三元氧化体系中协同效应与羟基自由基产率关系的研究

本研究构建了VUV-US-O_3三元氧化体系,以水杨酸(SA)为分子探针,采用高效液相色谱和荧光检测器联用测定分析三元氧化体系的·OH产率.结果表明,各氧化体系的氧化能力排序为VUV/US/O_3VUV/O_3US/O_3VUV/USO_3VUVUS,120 min内对应的SA去除率分别为96.27%、83.57%、74.80%、68.88%、50.67%、36.06%、8.60%,组合体系显示出了明显的协同效应;VUV/O_3、VUV/US和US/O_3中检测出羟基化产物的最高浓度分别为12.32、7.51、4.47μmol·L~(-1),较VUV、US、O_3单独氧化产生的羟基化产物浓度(分别为5.22、0.34、3.61μmol·L~(-1))更高,推测各二元氧化体系中的协同效应主要是由·OH产率增加而引起;将US加入VUV/O_3体系中构成VUV/US/O_3三元氧化体系后,可加速O_3溶解并提高·OH最高产率至22.24μmol·L~(-1),使VUV/US/O_3氧化能力进一步提高.