低功率超声增强碘帕醇氯氧化的效果和路径

研究了低功率超声(US,<38 W)对NaClO氧化非离子型碘代X射线造影剂—碘帕醇(IPM)的增强作用及机理,考察了NaClO添加浓度和超声功率的影响,分析并计算了体系中的主要活性物种及其贡献.采用高效液相色谱/串联质谱(HPLC/MS/MS)对降解产物进行分析,推测IPM的降解路径.结果表明,低功率US显著增强了NaClO对IPM的氧化效果,在25℃,pH=5.8,NaClO浓度为0.12 mmol/L条件下,10 mg/L IPM在60 min的降解率达到85.8%.其中NaClO氧化、HO·和活性氯自由基(RCSs)是US/NaClO增强IPM降解的主要原因,自由基分析计算它们的贡献率分别为15.82%,4.65%和79.53%.NaClO浓度在0-0.24 mmol/L范围内,IPM的降解率随NaClO浓度升高而增加,60 min后降解率由4.75%增加到91.12%;超声功率为28.5 W,降解率达到最高.在15-45℃温度范围内,IPM的降解过程符合表观一级反应动力学,反应活化能(Ea)为59.03 kJ/mol.HPLC/MS/MS共检测出5种中间产物,结合密度泛函理论(DFT)计算结果,初步推测了IPM在US/NaClO体系中的降解途径和机理.

紫外增强NaOCl氧化泛影酸钠的效果及产物毒性变化

研究紫外(UV)增强NaOCl氧化泛影酸钠(Sodium Diatrizoate,DTZ)的效果,考察了NaOCl浓度和初始溶液pH对该过程的影响,分析主要活性物种及其贡献,并探讨DTZ的氧化路径和氧化产物毒性的变化.结果表明,UV/NaOCl能够显著提高DTZ的氧化效果,初始pH=6.5,40 min,DTZ的降解率达到100%.氧化过程遵循准一级反应动力学,k为4.999×10^(-2) min^(-1),分别是NaOCl氧化(k=7.517×10^(-3)min^(-1))和UV(k=1.451×10^(-2) min^(-1))的6.65倍和3.45倍.自由基抑制实验表明,与HO·和Cl·相比,二级氯自由基ClO·和Cl_(2)^(-)·是UV/NaOCl氧化DTZ的主要活性物种.NaOCl浓度在50~150μmol·L^(-1)范围升高,DTZ的降解率增加;初始pH对DTZ降解的影响较为显著,pH=6.50降解效果最好,ClO·和Cl_(2)^(-)·的贡献率最高(50.37%).采用液相色谱串联二级质谱(HPLC/MS/MS)共检测出6种产物,UV/NaOCl氧化DTZ的路径包括脱碘、脱羧、亲电反应和分子内环化.IO_(3)-的生成量随DTZ降解率升高而增加.基因毒理组学表明,DTZ的毒性随反应进行逐渐降低.本研究表明UV/NaOCl是一种有效、安全去除水中含碘有机污染物的方法.