水体中三氯生与硫酸根自由基的反应动力学和机理

作者:朱梦钰; 朱勇超; 胡亚东; 董林昌; 朱承驻
来源:环境化学, 2022, 41(12): 3886-3892.
DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2021081301

摘要

利用266 nm激光闪光光解瞬态吸收光谱技术探讨了水体中三氯生(TCS)与硫酸根自由基(SO4·-)的光化学反应机制,考察了其反应瞬态物种的生长和衰减动力学,并利用气相色谱质谱联用(GC-MS)技术分析了稳态光解产物.结果表明,SO4·-与TCS反应的总速率常速为(3.39±0.22)×109L·mol-1·s-1,其主要途径是SO4·-亲电加成攻击TCS的芳环形成TCS-SO4·-加合物(TCS-SO4·-adduct),二级反应速率常数为(2.71±0.24)×10~9 L·mol-1·s-1.并且TCS-SO4·-adduct可与溶解氧发生反应,二级速率常数为(1.40±0.14)×10~8 L·mol-1·s-1. TCS与SO4·-的转化产物主要有2-(2, 4-二氯苯氧基)苯酚和2-氯-5(2, 4-二氯-3, 5, 6-三羟基苯氧基)-1, 4-苯醌等.从产物分析可知,TCS与SO4·-的反应途径主要有两种,一种是SO4·-直接攻击TCS上的氯取代基并且脱氯成分子量更小的苯酚.另一种是SO4·-通过亲电加成生成TCS-SO4·-adduct,接着生成相应的酚和醌,最后被SO4·-氧化生成羟基化产物.

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