研究快报:Fe(II)还原溴酸盐机理新发现

作者:丁耀彬 来源: 发布日期:2021-12-24 浏览量:

近日,中南民族大学丁耀彬副教授在学术期刊 Chemical Engineering Journal发表了题为“Insights into bromate reduction by Fe(II): Multiple radicals generation and carbamazepine oxidation”研究论文。文章第一作者为我院研究生潘聪,通讯作者为丁耀彬老师和澳大利亚阿德莱德大学王少彬教授。


本研究揭示了Fe(II)还原溴酸盐新的反应机理。通过电子自旋共振 (ESR)、激光闪光光解 (LFP)、苯酚探针和淬灭实验等各种实验手段首次发现Fe(II)还原BrO3-能产生 HO•、O2•- 和活性溴物种(如Br•Br2•-)。在Fe(II)的单电子还原下,BrO3-及其还原中间体(BrO2-BrO-)的一个氧原子释放同时产生 HO•,而BrO3-及其还原中间体(BrO2-)中的两个氧原子同时释放则产生O2•-BrO3-最终还原产物主要是Br-。由于多种活性物种的产生,Fe(II)还原BrO3-体系可以有效地氧化多种具有各种结构的典型有机污染物,包含难降解的苯甲酸、布洛芬和卡马西平(CBZ)。通过LC-MS分析CBZ的降解中间产物,提出了CBZ在Fe(II)/BrO3-体系中的三种降解途径,包括羟基化、环收缩-胺裂解和溴化。溴代副产物的形成值得进一步关注,其环境毒性需要后续评估。在天然水体尤其是地下水中,BrO3-、有机物和Fe(II)或含Fe(II)矿物质共存的情况很常见,因此本研究对于认识自然水体中Fe(II)还原BrO3-过程及共存有机污染物转化具有重要的意义。

作者:丁耀彬      编辑:徐志高  审核人:马国杰    上传:杜亚光