方铁锰矿型生物源Mn_(2)O_(3)转化阿特拉津的ROS作用分析

生物源锰氧化物具有表面活性高、比表面积大和酸性位点多等特点,常被用于催化分解环境中难降解的有机污染物.阿特拉津作为全球消耗量最大的除草剂之一,经过长期使用和环境积累,已造成全球范围的土壤和水资源污染.目前,关于锰氧化物转化阿特拉津的研究主要集中在化学源锰氧化物,而生物源锰氧化物的转化研究尚处在起步阶段.在本研究中,首先利用Mn(Ⅱ)氧化细菌Providencia manganoxydans LLDRA6制备了生物源锰氧化物,对其进行了X射线粉末衍射(XRD)以判断锰氧化物类型;进一步对其转化阿特拉津过程中的五种活性氧(O_(2)^(·−)、·OH、^(1)O_(2)、H_(2)O_(2)和NO)的含量进行了测定;最后通过自由基淬灭试验和电子顺磁共振(EPR)分析了不同自由基对阿特拉津转化的影响.结果表明,LLDRA6产生的锰氧化物为方铁锰矿型生物源Mn_(2)O_(3)(Bio-Mn_(2)O_(3)),并且具有较强的阿特拉津转化能力.在Bio-Mn_(2)O_(3)转化阿特拉津过程中,经化学法检测到有明显的O2^(·−)、·OH和NO产生,但未检测到^(1)O_(2)和H_(2)O_(2).自由基淬灭和EPR分析发现,O2^(·−)不能有效转化阿特拉津,而^(1)O_(2)和·OH发挥了转化阿特拉津的作用,其中^(1)O_(2)是Bio-Mn_(2)O_(3)转化阿特拉津时起主要作用的自由基.