2021年9和12月，我院丁耀彬副教授在國(guó)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(jī)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(dòng)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(shí)驗(yàn)計(jì)算，在pH4–11下，eaq-對(duì)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(duì)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(jì)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(shí)，HA的存在導(dǎo)致了兩種具有高毒性和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的硝基溴酚副產(chǎn)物的形成。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于理解地表水中羥胺和有機(jī)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(jī)理

作者：丁耀彬      編輯：徐志高  審核人：馬國(guó)杰    上傳：杜亞光