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腐殖酸与典型碳纳米材料协同光致产生活性氧物种的研究

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【作者】 李绚李雪花陈景文

【Author】 Li Xuan;Li Xuehua;Chen Jingwen;Key Laboratory of Industrial Ecology and Environmental Engineering,School of Environmental Science and Technology,Dalian University of Technology;

【机构】 工业生态与环境工程教育部重点实验室大连理工大学环境学院

【摘要】 采用电子自旋共振光谱(EPR)技术,分析腐殖酸在光照下对4种典型碳纳米材料诱导产生单线态氧(1O2)和羟基自由基(·OH)的影响。基于密度泛函理论计算4种典型碳纳米材料的前线轨道能,比较了它们分别经能量转移诱导产生1O2的能力以及经电子传递诱导产生·OH的能力。结果显示,4种不同形状的碳纳米材料(富勒烯、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管以及石墨烯)悬浮液在紫外光照下均无1O2和·OH产生。与腐殖酸共同存在下,4种碳纳米材料均显著诱导1O2的产生,且富勒烯和石墨烯还能光致生成·OH。协同产生1O2的能力大小为:单壁碳纳米管>富勒烯>多壁碳纳米管>石墨烯,协同产生·OH的能力大小为:石墨烯>富勒烯。1O2的产生能力与碳纳米材料的能隙大小和颗粒聚集程度有关,而诱导产生·OH的能力主要取决于化学硬度。总之,我们的研究表明腐殖酸与碳纳米颗粒可协同产生活性氧物种。

【关键词】 碳纳米材料腐殖酸活性氧物种EPR能带结构
【基金】 国家自然科学基金(21477016);中央高校基本科研业务费专项资金(DUT16LK13)
【所属期刊栏目】 专论 (2016年05期)
  • 【分类号】O636.9;O613.71;TB383.1
  • 【被引频次】1
  • 【下载频次】132
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