电化学方法简便测定芬顿反应产生的羟基自由基

1　引　　言由于羟基自由基的反应活性大、寿命短、存在浓度低 ,直接测定存在一定的难度。因此 ,建立快速、简便的测定方法 ,对自由基理论研究和抗氧化药物筛选有重要意义。水杨酸、2 脱氧 Ｄ 核糖和ＤＭＳＯ是测定羟基自由基常用的分子探针。其中 ,ＤＭＳＯ与羟基自由基反应 ,主要的生成物有甲基亚磺酸 (Ｉ)及甲醛 (ＩＩ)等。·ＯＨ +(ＣＨ3) 2 ＳＯＣＨ3ＳＯ2 Ｈ +·ＣＨ3(1)·ＣＨ3+Ｏ2 ＣＨ3ＯＯ· (2 )2ＣＨ3ＯＯ·ＨＣＨＯ(ＩＩ) +ＣＨ3ＯＨ +Ｏ2 (3)　　有报道通过测定上述反应生成的甲基亚磺酸或来间接定量测定羟基自由基 ,也有…     

掺硼金刚石阳极电氧化和电芬顿工艺处理真实水体中低含量药物的研究(英文)

本文报告了采用掺硼金刚石阳极(BDD)电氧化和电芬顿工艺处理真实水体中注入含有少量药物残留物的单组分和多组分溶液(即1 mg.L-1对乙酰氨基酚和(或)1 mg.L-1水杨酸,pH=3)的研究结果.以恒定电流密度方式在BDD/Pt电解池中进行电氧化,而在BDD/空气扩散电解池中进行电芬顿,从而在阴极电生H2O2.结果表明,由于乙酰氨基酚和水杨酸均与溶液中氯离子氧化所产生的活性氯物种发生反应,因此,电氧化处理真实水体中两种药物的降解要比超纯水中添加0.05 mol.L-1Na2SO4快.这种含氯氧化剂的反应活性甚至超过了阳极形成的有限的羟基活性基,提高电流密度大大加速了两种污染物的消除.在真实水体自然碱性pH下得到了类似的结果.当电氧化处理两种药物的混合物时,两种药物上面产生的氧化剂的竞争作用,导致药物的降解变慢,只有电芬顿处理真实水体时药物的降解才稍微加快,这是由于H2O2与Cl-的反应,生成了反应活性弱得多的含氯活性基,从而抑制了电生的H2O2和添加的Fe2+之间发生的芬顿反应所形成的同相羟基活性基的累积.对于添加了药物的真实水体,在较高的电流密度下电氧化可得到较好的天然有机物成分(NOM)矿化度,且添加0.05 mol.L-1Na2SO4效果会更好.虽然在药物溶液的电氧化中检测出微量的氧化副产物,如对苯醌、NO3-和NH4+离子,但在本研究条件下无法去除真实水体中所含有的氮基化合物.     

基于环己二酸和双苯并咪唑配体的一维钴(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构和催化性能研究

水热条件下,合成了钴(Ⅱ)配位聚合物{[Co(L)(chdc)].2H2O}n(1)(L=1,3-二(苯并咪唑-1-甲基)苯,H2chdc=1,4-环己烷二酸)。结构分析表明,配合物1的晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数为a=1.4504(1)nm,b=1.834 9(2)nm,c=2.128 7(2)nm,β=94.325(1)°,V=5.649 2(9)nm3,Z=4。该配合物为一维环状链结构,并进一步通过链间的π-π作用自组装成二维超分子结构。配合物1作为类芬顿反应的催化剂降解刚果红显示较高的活性。     

芬顿试剂改性ZSM-5分子筛上丙烯齐聚反应研究

采用浸渍法分别制备了芬顿试剂及其原料FeSO_4和H_2O_2改性的ZSM-5分子筛,并与未改性的母体ZSM-5分子筛进行了对比实验。通过一系列表征手段及丙烯齐聚反应考察了各催化剂的理化性质和催化性能。结果表明,芬顿试剂、FeSO_4、H_2O_2的改性处理均会引起ZSM-5分子筛脱铝,从而导致其硅铝比升高。但与FeSO_4改性相比,芬顿试剂由于其产生的大量羟基自由基更容易将Fe引入分子筛,形成新的活性中心,同时芬顿试剂改性还能使分子筛的比表面积和介孔的体积增大,调节催化剂的酸性。与母体ZSM-5相比,Fenton-ZSM-5催化剂具有优异的催化活性和稳定性。初始丙烯转化率和柴油选择性分别高达98.3%和92.4%,24 h内转化率和选择性维持在80%和82%以上。     

CoP助催化光芬顿中单线态氧协同表面吸附羟基自由基降解苯酚（英文）

H₂O₂是一种绿色的化学试剂,常作为氧化剂应用于水污染控制领域.近年来,科研工作者们通过光催化、电催化以及催化剂催化等手段开发了许多原位生成H₂O₂直接参与有机污染物降解的方法.而在这些基于催化反应生成的H₂O₂的非均相芬顿或类芬顿反应中,催化剂的表面或剪切面经常会发生物质吸附、H₂O₂的生成与活化以及活性氧物种(ROS)的生成等氧化还原反应.这些反应过程和机制非常复杂,而且多数研究并未对此给出清晰的解释.一般来说,不同ROS在水溶液中的氧化性、寿命和扩散距离不同.例如,·OH的氧化性非常强(2.80 V),但寿命短(<1×10^-6 s),因而扩散距离非常有限,若在非均相催化剂表面生成便无法扩散到溶液中;而¹O₂的氧化性相对较弱(2.20 V),寿命较长(2×10^-6 s),扩散距离较长,可扩散到溶液中(固液界面处)去氧...     

活性炭纤维电极生成羟基自由基降解酸性红B

分别采用具有吸附催化性能的活性炭纤维(ACF)作为阳极和阴极对水中偶氮染料酸性红B (ARB)的电化学降解情况进行了系统研究. 研究表明两种体系均可较好降解ARB, 可达到色度完全去除, 但ACF作为阴极电芬顿对有机物的矿化程度远远高于以ACF作为阳极时的矿化程度, 其TOC去除率达到70%, 高于阳极体系的30% TOC去除率. 通过电子自旋捕集技术(ESR)检测两种反应体系中产生的活性中间体, 发现在两种体系中均有高活性的羟基自由基生成, ACF阴极体系中产生的羟基自由基的量远远高于阳极体系产生量, 这是阴极体系有机物矿化效果较好的根本原因. 还对电流强度和初始pH的影响进行了研究, 并对两个体系反应机理进行了讨论.     

基于芬顿反应和硫磺素T构建免标记荧光传感器用于葡萄糖的检测

基于芬顿反应和硫磺素T(ThT)构建新奇的免标记荧光传感器用于葡萄糖的检测。当无葡萄糖存在时,ThT诱导富G-DNA探针形成G-四链体/ThT复合物,ThT的荧光强度显著增强;当葡萄糖存在时,葡萄糖氧化酶催化葡萄糖产生H2 O2,在Fe^2+催化的芬顿反应作用下,H2 O2转化为羟基自由基(·OH),·OH引发DNA的氧化损伤导致富G-DNA探针裂解为短寡核苷酸片段而丧失形成G-四链体/ThT的能力,ThT的荧光强度显著降低,从而实现对葡萄糖的检测。在优化的检测条件下,G-四链体/ThT荧光强度变化和葡萄糖浓度在0.5~45μmol/L的范围内呈现较好的线性关系(R^2=0.99268),检出限为0.1μmol/L。利用本法对葡萄糖加标的血液样品进行分析,葡萄糖的回收率为90.7%~118.3%,相对标准偏差为1.7%~5.8%,方法可用于血糖检测。     

可见光辐射下富勒烯[60]–氧化铁复合催化剂的制备及光芬顿法降解有机污染物研究（英文）

采用简单的可升级的化学浸渍法,将Fe_2O_3掺杂到富勒烯[60](C_(60))上,制得C_(60)-Fe_2O_3纳米复合材料.采用了粉末X射线衍射、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜、高分辨透射电镜、紫外-可见吸收光谱、拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱,对其进行了表征.结果发现,XPS数据中,Fe2p_(3/2)和Fe2p_(1/2)的XPS特征峰分别位于结合能710.9和724.1 eV处,对应Fe_2O_3的Fe~(3+).富勒烯颗粒均匀分散在Fe_2O_3纳米颗粒表面,Fe_2O_3纳米颗粒的平均尺寸大约为20–30 nm;Fe_2O_3对于可见光只有微弱的吸收,而制备出的C_(60)-Fe_2O_3纳米复合材料对于可见光有较强的吸收响应.本文将C_(60)-Fe_2O_3纳米复合光催化材料用于光催化降解50 mL,20mg/l MB和50 mL,10 mg/L苯酚实验.结果发现,在双氧水存在下和可见光(420 nm)辐射条件下,C_(60)-Fe_2O_3对上述有机污染物均有较好的降解效果.通过测定上述有机物的削减程度,评估了C_(60)-Fe_2O_3催化剂的光催化活性,通过改变实验条件,得到可见光/C_(60)-Fe_2O_3/双氧水体系的最佳光催化降解条件:在pH值为3.06~10.34的范围内,投加0.02 g催化剂,5 mol/L双氧水.结果表明,在最佳条件下,亚甲基蓝在80min内脱色率能达到98.9%,矿化率能达到71%.浸出实验的结果表明,C_(60)-Fe_2O_3复合光催化剂中的铁浸出量可以忽略不计.经过5次循环使用后,C_(60)-Fe_2O_3复合光催化剂仍具有较高的光催化活性.为了进一步验证C_(60)-Fe_2O_3复合光催化剂的应用广泛性,本文在可见光/C_(60)-Fe_2O_3/双氧水体系下,开展了降解RhB,MO和苯酚的试验,结果发现,该催化剂它们也具有高的降解效果.机理研究发现,C_(60)-Fe_2O_3复合光催化剂的高效催化能力可归因于C_(60)和Fe_2O_3的协同效应:在可见光辐射下,由于C_(60)具有独特的光敏性特征,能够接收电子并把它们转移到Fe_2O_3的Fe3d轨道,并通过一系列反应,达到Fe~(3+)/Fe~(2+)循环平衡.利用活性组分捕集实验,对光催化反应过程中的主要活性氧化剂进行了区分.结果表明,羟基自由基在整个过程中发挥了最主要的作用.     

活性碳纤维阴极电芬顿反应降解微囊藻毒素研究

以具有高比表面积的活性碳纤维作为阴极,通过电芬顿反应降解水中微囊藻毒素(MCRR,MCLR)的电化学方法系统考察了电流密度、pH值和Fe2+浓度等因素对微囊藻毒素降解效果的影响.实验结果表明,在Fe2+浓度为1.0mmol/L和电流密度为6.6mA/cm2条件下,电化学处理60min,MCRR(8.81mg/L)去除率为75%,MCLR(6.36mg/L)去除率为94%.证明过氧化氢可以通过电化学还原在活性碳纤维阴极表面高效产生,微囊藻毒素可被高效降解去除.     

LaFe0.5Co0.5O3光助-芬顿催化性能和催化机理

使用溶胶-凝胶法合成了LaFe0.5Co0.5O3催化剂,研究了其在pH=3和254 nm紫外光照射条件下催化H2O2降解橙Ⅱ的性能和催化机理。结果表明,橙Ⅱ经过60 min反应脱色率可达99.5%,其“第一段”脱色速率常数为0.078 min-1;经过180 min处理,体系TOC去除率为81.60%。循环实验和物化表征结果证明LaFe0.5Co0.5O3催化剂具备较好的催化性能和结构稳定性。通过自由基淬灭实验以及分析总铁离子、亚铁离子、羟基自由基和过氧化氢等浓度变化,证明LaFe0.5Co0.5O3光助-芬顿催化机理包括：光激发、空穴氧化、超氧自由基氧化、光生电子还原铁离子、亚铁离子释放、均相芬顿反应、铁离子再吸附等过程,体系中橙Ⅱ的降解由光助-芬顿反应和光催化反应协同完成。