二氧化碳阴离子自由基还原降解水溶液中全氟辛烷磺酸盐动力学模型构建与模拟

针对全氟辛烷磺酸盐(PFOS)去除,构建了热活化过硫酸盐/甲酸盐还原体系。建立了包含16个化学反应方程式的PFOS降解动力学模型,模拟了过硫酸盐浓度、活化温度和PFOS浓度对污染物还原降解的影响。结果表明:在溶液pH=8.0,温度85℃,PFOS约18.6μmol/L,过硫酸盐和甲酸盐浓度均为1.86mmol/L时,反应6h后二氧化碳阴离子自由基还原体系PFOS的脱氟效率达98%。一定范围内增加过硫酸盐和活化温度可提高PFOS的脱氟效率。该模型能够较好地模拟过硫酸盐浓度、PFOS浓度和活化温度变化对PFOS降解动力学的影响。

二氧化碳阴离子自由基在水处理中的应用

高级还原技术作为近年来新兴的水处理技术之一,主要通过外加能量激活常规的还原剂而产生强还原性自由基和水合电子,还原去除水中有机污染物、重金属离子、硝酸盐等毒性污染物.二氧化碳阴离子自由基(CO_(2)^(·-))作为一种还原性自由基,具有极强的还原性,能快速与水中多种污染物反应,在水处理中具有研究、开发和推广应用价值.结合国内外文献,介绍CO_(2)^(·-)的结构、理化性质和产生途径,以及其在去除水中有机氯、硝酸盐及重金属等污染物方面的应用,并详细论述影响降解效果的因素和降解机制.最后,对CO_(2)^(·-)的未来研究方向和应用前景进行展望.

二氧化碳阴离子自由基还原降解水溶液中全氟辛烷磺酸盐研究

为解决全氟辛烷磺酸盐(PFOS)带来的水体污染问题,采用热活化过硫酸盐(PS)/甲酸盐(FA)产生二氧化碳阴离子自由基(CO2^●-)还原降解水溶液中的PFOS。结果表明,不同降解体系PFOS 脱氟效率顺序为:未脱氧超声处理(US/O2)<脱氧超声处理(US/N2)<脱氧超声/过硫酸盐处理(US/PS/N2)<脱氧热活化过硫酸盐/甲酸盐处理(heat-PS/FA/N2);在溶液pH 值为8.0,温度为85℃,PFOS 约为18.6μmol/L,PS 和FA 浓度均为1.86 mmol/L 时,反应6 h 后CO2^●-还原体系PFOS 的脱氟效率达98%,电子顺磁共振(EPR)技术证实体系生成了强还原性CO2^●-。在一定范围内,增加FA、PS 和T 可进一步提高PFOS 的脱氟效率。高效液相色谱-串联质谱(LC-MS)监测发现,PFOS 还原降解的主要中间产物为全氟辛酸、全氟庚酸、全氟己酸、全氟戊酸和全氟丁酸,据此推测了PFOS 可能的还原降解途径。

紫外活化甲酸产二氧化碳阴离子自由基还原Cr(Ⅵ)的研究

研究高效还原技术是去除废水中Cr(Ⅵ)的有效手段,本研究提出了一种新颖有前景的基于紫外(UV)活化甲酸(HCOOH)产还原性二氧化碳阴离子自由基(CO_2^(·-))去除Cr(Ⅵ)的方法.通过对比UV、HCOOH、UV/HCOOH三种体系对Cr(Ⅵ)还原效率和电子自旋共振(EPR)对体系中自由基的检测研究了其活化原理和还原机制.结果表明UV能显著活化HCOOH产生CO_2^(·-)(αH=19.08G,αN=15.86G,g=2.0036).此外,试验考察了主要影响因素对Cr(Ⅵ)去除效果的影响,包括初始Cr(Ⅵ)浓度、甲酸投加量、初始p H值、反应温度、有机污染物以及水中常见阴离子.结果显示当甲酸浓度为40mmol/L,Cr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L,反应时间在60min内,UV/HCOOH体系对Cr(Ⅵ)的去除率能达到100%.在酸性条件下(pH≤3.5)能显著促进Cr(Ⅵ)的还原,且Cr(Ⅵ)去除效率随着初始HCOOH浓度和反应温度升高而增加.进一步研究表明,该体系下NO_3^-对Cr(Ⅵ)的还原有着显著的促进作用,而Cl^-、HCO_3^-和对硝基苯酚(pNP)则有抑制作用.不同温度下Cr(Ⅵ)去除率与时间关系的拟合结果表明,当反应时间t≥40min,UV/HCOOH体系去除Cr(Ⅵ)过程遵循准一级反应动力学,根据不同温度下对应的反应速率常数k,结合阿伦尼乌斯方程,计算求得准一级反应的活化能为15.9k J/mol.

辐射/光引发二氧化碳自由基配位实现低碳高效金属铜抗氧化技术

金属铜具有优异的导电性、导热性和延展性,被广泛应用于日常生活和传统工业生产领域,并在新一轮能源革命中发挥重要作用。然而,纯铜材料极易被氧化,应用过程中的各种腐蚀导致了不可避免的性能降低和严重的经济损失。本文报道了一种通过多种辐射/光引发(紫外、可见光、电子束和高能γ射线)二氧化碳阴离子自由基(CO_(2)^(·-))与金属铜表面进行配位,构筑钝化层来制备抗氧化铜材料的低碳高效新思路。该新型防腐技术可以在保持铜导电导热性的同时,赋予其在多种环境下的抗氧化性能。区别于传统防腐技术,该技术无需高温高压,并大大降低电能消耗和环境污染。此外,该技术可以利用自然光处理各种尺寸和形状的铜材料,并可利用工业电子束实现快速、大规模的抗氧化铜制备。

二氧化碳自由基阴离子的应用研究进展

二氧化碳自由基阴离子(CO_(2)^(-))是一种具有强还原性的活泼化学中间体,其作为羧基来源和单电子还原剂在有机合成反应及污水还原降解中具有广泛的应用.CO_(2)和甲酸及甲酸盐是常见的CO_(2)^(-)来源,能够通过单电子还原或氢原子转移过程转化为CO_(2)^(-).本综述总结了CO_(2)^(-)产生的机理及表征的方法,介绍了CO_(2)^(-)在各应用领域的最新研究进展,并对CO_(2)^(-)的应用前景提出了展望.

大气液相中对氯甲苯与超氧阴离子自由基光化学反应

文章利用365nm紫外光辐照核黄素(Rf)与对氯甲苯(PCT)混合溶液,探讨对氯甲苯与超氧阴离子自由基(O_(2)^(-)·)在大气液相中的光化学反应。考察PCT和核黄素初始浓度、溶液初始pH值及液滴尺寸等因素对光致反应的影响,并对光致转化产物进行气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GCMS)分析。分析结果表明:Rf经365nm紫外光激发可产生O_(2)^(-)·,PCT与O_(2)^(-)·的二级反应速率常数为2.66L/(mol·s);PCT的转化速率随Rf浓度的增加先增加后降低,而随初始pH值的增加而降低;液滴尺寸对PCT的转化速率有较大影响,光照5min时PCT液滴直径为2~3mm的转化速率是其溶液的6.3倍。

武夷山地方茶树种质生化特性和茶多糖清除超氧阴离子自由基活性分析

为探明武夷山地方茶树种质主要生化成分特性和茶多糖清除超氧阴离子自由基活性差异,测定了31份武夷山地方茶树种质主要生化成分含量,采用水提醇沉淀法提取茶多糖,并采用黄嘌呤氧化酶法比较了茶多糖SOD活力。结果表明,武夷山地方茶树种质主要生化成分存在较强的变异和遗传多样性,具有较大的遗传改良潜力。平均变异系数为21.84%,平均遗传多样性指数为2.08,平均改良潜力为50.92%;茶多酚、游离氨基酸、黄酮类化合物、可溶性糖含量和酚氨比均呈正态分布;茶多酚含量与黄酮类化合物含量呈极显著正相关,与可溶性糖含量呈极显著负相关,游离氨基酸含量与可溶性糖含量呈极显著负相关;提取的前2个主成分包含了5个生化指标81.08%的信息,游离氨基酸和茶多酚含量是5个生化性状的特征指标,主成分综合得分排名前5位的茶树种质为‘白牡丹’‘红海棠’‘向天梅’‘半天妖’和‘香石角’,可作为武夷山茶区优质乌龙茶品种选育和推广栽培的良好材料;基于生化成分的聚类分析将31份茶树种质分为3类,第Ⅰ类群13份种质茶多酚和黄酮类化合物含量高,可溶性糖含量低,第Ⅱ类群8份种质游离氨基酸含量较低,可溶性糖含量较高,第Ⅲ类群10份种质酚氨比较高,可溶性糖含量中等;基于茶多糖SOD活力的聚类分析,可将31份茶树种质分为3类,第Ⅰ类群8份种质茶多糖SOD活力低,第Ⅱ类群19份种质茶多糖SOD活力居中,第Ⅲ类群4份种质茶多糖SOD活力高;茶多糖SOD活力存在丰富的变异,变异系数达40.62%,遗传多样性指数为2.07;‘白鸡冠’‘大红袍’‘大红梅’和‘灵芽’4份种质茶多糖SOD活力高,清除超氧阴离子自由基能力强。研究结果可为武夷山地方茶树种质的改良和开发利用提供科学依据。

温室气体二氧化碳化学转化与利用的方法学

二氧化碳既是温室气体的主要组成又是储量丰富的碳资源,研究二氧化碳的化学转化和利用有着重要的意义。基于二氧化碳与催化剂的弱相互作用以及催化活化原理,通过采用环境友好的反应介质(如超临界二氧化碳、聚乙二醇和离子液体等)及催化剂的设计、分离和循环利用策略,设计各类单组分双功能或双组分双功能的高效催化剂用于合成有机碳酸酯和唑啉酮类化合物,建立具有重要工业应用背景的碳酸酯、唑啉酮和羧酸酯合成新方法以及环境友好的新工艺。超临界二氧化碳既作为一种反应物(可再生资源),又作为环境友好、性质可调的反应介质。在高密度二氧化碳体系中的聚乙二醇自由基化学是一个环境友好的氧化体系。在一定的条件下,聚乙二醇通过氧化降解产生的自由基能应用于脂肪醇的甲酰化、苄醇的氧化、C-H键的活化等氧化反应。

水液相下依达拉奉与超氧阴离子自由基反应的密度泛函理论

采用密度泛函理论(DFT)的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD(solvationmodeldensity)模型方法,研究水液相下依达拉奉(Eda)消除超氧阴离子自由基(O_(2)^(·-))的反应机理.结果表明:Eda消除O_(2)^(·-)的反应有3个通道,分别是O_(2)^(·-)抽H原子、O_(2)^(·-)加成到不饱和C和单电子从Eda向O_(2)^(·-)转移;O_(2)^(·-)抽H反应的最低能垒为12.2kJ/mol,O_(2)^(·-)加成反应的最低能垒为110.2kJ/mol,单电子从Eda向O_(2)^(·-)转移的能垒为408.5kJ/mol,抽H反应最具优势.水液相下Eda消除O_(2)^(·-)的反应主要在抽H通道实现,因此Eda可作为O_(2)^(·-)自由基清除剂.

超临界二氧化碳中原位分散聚合制备PSAN/OMMT纳米复合材料

采用原子转移自由基聚合(ATRP)合成了结构可控、分子量分布窄的含氟嵌段共聚物聚(苯乙烯-无规-丙烯腈)-嵌段-聚甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PSAN-b-PFOMA)。并以此共聚物为稳定剂,在超临界二氧化碳(ScCO2)介质中采用原位分散聚合制备了聚苯乙烯-丙烯腈/蒙脱土(PSAN/OMMT)纳米复合材料,并采用小角X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和热失重分析(TGA)对产物的结构和热性能进行了表征。结果表明:与PSAN相比,PSAN/OMMT纳米复合材料的耐热性和热稳定性有所提高;通过调节蒙脱土的含量,可以制备形态结构不同的PSAN/OMMT纳米复合材料;该复合材料的耐热性和热稳定性在蒙脱土质量分数为0.05时达到最佳。

用清除超氧阴离子自由基法评价竹叶提取物抗氧化能力

通过对邻苯三酚反应体系的吸收光谱,对自氧化速率及邻苯三酚浓度和缓冲液pH值对反应体系产生的超氧阴离子自由基清除率的影响进行了研究。分光光度法测定邻苯三酚反应体系的检测波长为319.5nm,反应体系体积10mL,反应时间为9min,3mmol·L-1邻苯三酚加入量为0.3mL,Tris-HCl缓冲液pH值为8.2,自氧化速率为0.035;用上述方法研究合成抗氧化剂叔丁基对苯二酚(TBHQ)和竹叶提取物样品浓度和清除率的关系,以IC50值(清除率为50%时的浓度值)作为评价指标,测得TBHQ和效果最好样品的IC50值分别为TBHQ(95.01mg·L-1)和M40(298.69 mg·L-1),M40等竹叶提取物可以作为天然抗氧化剂进行开发。

蜂胶的抗氧化作用研究——Ⅰ.蜂胶对超氧阴离子和羟基自由基的抑制作用

以抑制非细胞体系产生的超氧阴离子和羟基自由基为方法 ,研究蜂胶的抗氧化活性。结果表明 ,蜂胶能有效地清除机体外产生的 O-·2 和· OH自由基 ,并呈现量效关系 。

槲皮素自氧化作用影响其超氧阴离子自由基清除能力的研究

通过比较槲皮素在不同介质中紫外吸收光谱变化,探讨槲皮素自氧化作用影响因素及可能机理,采用邻苯三酚自氧化法研究了槲皮素自氧化作用对其清除超氧阴离子自由基能力的影响。结果表明,在pH>8时,槲皮素醇溶液发生自氧化作用,且作用强度随着槲皮素浓度、pH和实验温度的增大而增强;金属离子Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Mg2+等对槲皮素自氧化作用有增强效应,使槲皮素清除超氧阴离子自由基能力减弱,甚至出现负抑制;Mn2+、Al3+、Zn2+等离子对槲皮素自氧化作用有抑制,其中,Mn2+、Zn2+可增强槲皮素清除超氧阴离子自由基能力,而Al3+则减弱其清除能力。

二氧化钛光催化产生超氧自由基的形态分布研究

超氧阴离子自由基(O_2^(·-))是TiO_2光催化反应过程中产生的重要活性氧物种。本研究使用硝基四氮唑蓝(NBT)作为超氧自由基捕获剂,将其与TiO_2混合后光照,研究TiO_2光反应过程中产生的总O_2^(·-);然后采用连续流动-分光光度法,将TiO_2光照后,再与NBT混合,研究TiO_2光反应过程中表面吸附的O_2^(·-)。在此基础上,研究了3种不同晶相TiO_2(锐钛矿、金红石、P25)光催化反应中生成的总O_2^(·-)和表面吸附的O_2^(·-)。结果表明,3种不同晶相TiO_2的总O_2^(·-)生成量依次为P25>锐钛矿>金红石;而表面吸附的O_2^(·-)的生成量相差不大,锐钛矿表面吸附O_2^(·-)略高。不同于以往仅对光催化反应中总活性氧(ROS)检测,本研究同时还对吸附在颗粒物表面ROS的产生和分布进行研究,有助于加深光催化污染物降解和微生物消毒作用机制的认识和理解。

辣椒素对茶油的抗氧化与清除超氧阴离子自由基活性研究

研究了辣椒素对高温强化处理的油茶籽油的抗氧化性能及对O2-·的清除能力。添加抗氧化剂的油茶籽油在(60±2)℃恒温下强化处理后,用碘量法来测定过氧化值(POV)评判抗氧化性能。通过改良邻苯三酚自氧化法测定辣椒素清除自由基能力。样品经10 d的60℃加热处理后,未添加抗氧化剂的POV值达到32.16 mmol/kg,添加质量分数0.10%辣椒素的POV值为17.03 mmol/kg。在相同浓度下,辣椒素的对油茶籽油的抗氧化效果介于同BHT与VE之间。当辣椒素的物质的量浓度为0.006 0 mmol/m L时,对O2-·自由基的清除率达到80.75%,此时维生素E为81.12%而BHT为77.15%。辣椒素具有较强的清除O2-·自由基的能力。

牙髓炎组织超氧化阴离子自由基的测定分析

近年来,已知在机体中,O2?及其派生的活性氧类与炎症有关。活性氧类对机体有机物的合成、分解,对蛋白质、酶的变化等都具有有害作用。但是,到目前为止,在人牙髓炎的病理过程中是否涉及自由基和活性氧的作用,国内、外尚未见文献报道。

2-甲基取代对吡咯啉-N-氧化物类自旋捕捉剂与超氧阴离子自由基加合物稳定性的影响

The synthesis of a novel α phosphorus containing spin trap, DEPDMPO(5 diethoxy Phosphoryl 2, 5 dimethyl 1 pyrroline \%N\% oxide) and the evaluation of its ability to spin trap the hydroxyl and the superoxide anion radicals were described in the present article. The ability to trap an active superoxide anion radical generated in the photo system Ⅱ(PSII) and the stability of their spin adduct of DEPDMPO as well as three previously reported traps DMPO, DEPMPO and M 3PO were comparatively analyzed according to their chemical structures. In addition, the effects of 2 methyl and \%α\% phosphoryl substituted analogues of DMPO on the stabilities of the corresponding spin adduts were systematically

菌斑中超氧化物阴离子自由基的测定

菌斑作为龋病病因的始动因素，已经得到公认。为了更深入研究菌斑、氧自由基与龋病发病的关系，作者对菌斑中氧自由基进行检测。１材料和方法１．１主要仪器和试剂发光光度计（ＤＧ３０３０型，华东电子管厂）；分析天平（１／１０００００，上海分析仪器厂）；匀浆器（６...

儿茶素对超氧阴离子自由基的清除及其自氧化作用研究

采用NBT光还原法证实了儿茶素具有清除O—·2 的作用 ,确定了儿茶素自氧化作用的最佳测定波长 ,并探讨了儿茶素溶液浓度和 pH对其自氧化作用的影响。