异相Fenton可见光降解微囊藻毒素-LR机理的研究

在可见光照射下(λ>450 nm),以负载Fe<'2+>的NaY分子筛制备得到Fe<'2+>-NaY催化剂(简称FeY),研究了FeY/H<,2>O<'2>降解微囊藻毒素-LR(MC-LR)的机理,发现在宽pH范围内,Vis/FeY/H<,2>O<,2> 体系对MC-LR降解率大于90%.采用 LC-MS跟踪分析降解中...     

掺氮二氧化钛可见光照射降解微囊藻毒素-LR

采用溶胶凝胶法制备了N掺杂TiO2(N-TiO2)纳米粉体光催化剂,利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、紫外可见反射光谱及透射电镜(TEM)分析测定,对光催化剂N/TiO2进行了结构表征.发现N掺杂TiO2相对纯TiO2禁带宽度变窄,可见光区有明显吸收.在可见光照射下,利用纳米N/TiO2作为光催化剂降解微囊藻毒素(Microcystin-LR,MC-LR),通过高效液相色谱仪(HPLC)跟踪检测降解过程MC-LR浓度变化,液质联用仪(LC-MS)检测MC-LR降解中间产物变化.利用电子自旋共振法(ESR)及过氧化物酶催化氧化方法跟踪定性定量测定光催化过程中氧化物种的种类变化.采用总有机碳(TOC)测定仪测定了MC-LR光催化深度氧化矿化效果.结果表明,可见光(λ420nm)照射可有效激发光催化剂N-TiO2活化分子氧降解MC-LR,在反应条件下,光催化反应14h,MC-LR降解率达到100%,20h矿化率达到59%.其光催化反应体系中氧化物种主要为羟基自由基(·OH).质谱检测到13种降解产物,主要反应机理为光催化反应产生·OH进攻MC-LR结构四个易氧化部位,以及一些氨基酸之间的肽键的水解.     

羟基自由基引起的脱氧核糖核酸损伤研究

以鲱鱼精脱氧核糖核酸(Herring sperm DNA)为研究对象,利用紫外光(UV,200～275 nm,66.4 Lx)激发纳米TiO2发生光催化作用介导产生羟基自由基(Hydroxyl radical,.OH),探讨.OH引发DNA氧化损伤特性。采用凝胶电泳和高效液相色谱(HPLC)分析法跟踪DNA损伤历程;应用电子自旋共振(Electron spinresonance,ESR)及分光光度法跟踪损伤过程氧化物种及H2O2相对浓度的变化;运用生物标准样8-羟基脱氧鸟苷(8-Hydroxy-2’-deoxyguanosine,8-OHdG)为内标物,通过HPLC分析DNA损伤产物,研究DNA损伤机理。结果表明,较单纯UV辐照或暗光(Dark)催化条件,DNA浓度10 mg/L,TiO2浓度1.5 g/L、pH 7～8,紫外光激发纳米TiO2介导产生.OH引发DNA损伤程度最大;DNA损伤为.OH氧化历程,并伴随有深度氧化过程;DNA结构中鸟嘌呤最易氧化损伤,8-OHdG为DNA氧化损伤中间产物及鸟嘌呤氧化损伤的特异产物。     

超氧化物歧化酶对TiO_2光催化损伤DNA的影响

以小牛胸腺DNA为对象,在超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)存在下,研究了纳米二氧化钛(TiO2)光催化对DNA损伤特性及SOD对TiO2光催化损伤DNA的影响.采用凝胶电泳和高效液相色谱(HPLC)分析法,探讨了DNA的损伤程度.运用生物标准样8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2'-deoxyguanosine,8-OHdG)为内标物并通过高效液相色谱-电喷雾离子化串联质谱联用技术(HPLC-ESI-MS/MS)对DNA损伤产物进行了跟踪分析,采用过氧化物酶催化分光光度法及顺磁共振技术(ESR)跟踪测定TiO2光催化DNA损伤过程中H2O2和氧化物种的变化,探讨了DNA氧化损伤机理.结果表明,在实验条件下紫外光照(UV,λ=200～275 nm),Dark/TiO2和UV/TiO2体系中,DNA氧化损伤程度为UV/TiO2UVDark/TiO2.光催化260 min DNA损伤99%,反应动力学常数K=7.82×10-3 min-1.抗氧化剂SOD具有清除光催化体系中超氧自由基(.O·2)的能力,可以抑制DNA的损伤,反应动力学常数K=2.27×10-3 min-1.8-OHdG为DNA损伤中鸟嘌呤氧化的特异产物,UV及光催化体系对DNA损伤主要涉及.O 2·及羟基自由基(·OH)历程,光催化体系对DNA损伤伴随有深度氧化(矿化)过程,实验条件下12 h DNA矿化75.06%.     

非水溶性席夫碱铁疏水异相光催化降解有毒有机污染物

通过化学方法合成了疏水性金属有机复合物双（水杨醛）邻苯二胺席夫碱铁（Fe-Bis-Schiff-base- salicylaldehyde-o-Phenylenediamine,Fe-SPA）。在水溶性介质体系中,以Fe-SPA疏水特性作为异相光催化剂降解有毒有机污染物,在pH 7.2介质,可见光（λ>420nm）照射下,通过Fe-SPA活化H2O2降解有毒有机污染物罗丹明B（Rhodamine B,RhB）、亚甲基蓝（Methylene Blue trihydrate,MB）和2,4-二氯苯酚（2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP）,研究了Fe-SPA的光催化特性。在实验条件下,反应150min RhB褪色完全,反应300min MB 褪色完全,反应10h DCP降解率达到65%。采用ESR（电子顺磁共振）跟踪测定活性氧化物种,检测到催化体系中产生了高氧化活性羟基自由基。通过RhB体系降解过程中的紫外-可见光谱和红外光谱分析,表明目标底物有效降解且最终转化为胺类和羧酸类小分子。在水溶性介质体系中,Fe-SPA以疏水特性作为异相光催化剂具有良好的稳定性,循环使用5次,光催化活性基本稳定。