低功率超声增强碘帕醇氯氧化的效果和路径

作者：魏红^*; 杨小雨; 李克斌; 郝淼; 付冉

来源：高等学校化学学报, 2021, 42(06): 1863-1870.

• 碘代X射线造影剂
• 碘帕醇
• 超声/次氯酸钠
• 活性氯自由基

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.

• 单位
  西安理工大学