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研究快報:Fe(II)還原溴酸鹽機理新發現

作者:丁耀彬

近日,中南民族大學丁耀彬副教授在學術期刊 Chemical Engineering Journal發表了題為“Insights into bromate reduction by Fe(II): Multiple radicals generation and carbamazepine oxidation”研究論文。文章第一作者為我院研究生潘聰,通訊作者為丁耀彬老師和澳大利亞阿德萊德大學王少彬教授。


本研究揭示了Fe(II)還原溴酸鹽新的反應機理。通過電子自旋共振 (ESR)、激光閃光光解 (LFP)、苯酚探針和淬滅實驗等各種實驗手段首次發現Fe(II)還原BrO3-能產生 HO?、O2?- 和活性溴物種(如Br?Br2?-)。在Fe(II)的單電子還原下,BrO3-及其還原中間體(BrO2-BrO-)的一個氧原子釋放同時產生 HO?,而BrO3-及其還原中間體(BrO2-)中的兩個氧原子同時釋放則產生O2?-BrO3-最終還原產物主要是Br-。由于多種活性物種的產生,Fe(II)還原BrO3-體系可以有效地氧化多種具有各種結構的典型有機污染物,包含難降解的苯甲酸、布洛芬和卡馬西平(CBZ)。通過LC-MS分析CBZ的降解中間產物,提出了CBZ在Fe(II)/BrO3-體系中的三種降解途徑,包括羥基化、環收縮-胺裂解和溴化。溴代副產物的形成值得進一步關注,其環境毒性需要后續評估。在天然水體尤其是地下水中,BrO3-、有機物和Fe(II)或含Fe(II)礦物質共存的情況很常見,因此本研究對于認識自然水體中Fe(II)還原BrO3-過程及共存有機污染物轉化具有重要的意義。

作者:丁耀彬      編輯:徐志高  審核人:馬國杰    上傳:杜亞光  






編輯:杜亞光   審核:   上傳:   發布時間:2021-12-24

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