生态毒理学报

2016, v.11(05) 49-56

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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
Synergistic Photogeneration of ~1O_2 and ·OH by Humid Acid and Carbon Nanomaterial in Aqueous Phase

李绚;李雪花;陈景文;

摘要(Abstract):

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(~1O_2)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~1O_2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~1O_2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~1O_2的产生,且富勒烯和石墨烯还能光致生成·OH。协同产生~1_O2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。~1O_2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(KeyWords): 碳纳米材料;腐殖酸;活性氧物种;EPR;能带结构

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 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)

作者(Author): 李绚;李雪花;陈景文;

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