高级氧化技术中自由基的检测技术和方法研究进展
2021-08-06陈茂清郭子维郭鹏然
白 格,陈茂清,蔡 楠,郭子维,4,张 婷,郭鹏然*
(1.广东省科学院,广东省测试分析研究所(中国广州分析测试中心),广东省化学危害应急检测技术重点实验室,广东省水环境污染在线监测工程技术研究中心,广东 广州 510070;2.兰州理工大学 石油化工学院,甘肃兰州 730000;3.广东省生产力促进中心,广东 广州 510070;4.昆明理工大学 环境科学与工程学院,云南昆明 650000)
近年来,高级氧化技术(Advanced oxidation processes,AOPs)因反应快速、降解彻底、无二次污染等优点,在处理难降解有机污染物方面应用广泛[1-3]。AOPs主要包括(类)Fenton法[4]、光催化氧化法[5-6]、臭氧氧化法[7]、电化学氧化法[8]以及各种组合联用法[9]等,其基本原理是通过在反应体系中产生氧化性强的活性氧物质,将待处理的有机污染物氧化降解为小分子有机物[10],甚至矿化为CO2和H2O[11-12]。产生的活性氧物质包括自由基和非自由基,自由基有羟基自由基(·OH)、硫酸根自由基(·)和超氧阴离子自由基()等,非自由基有单线态氧(1O2)等。其中,自由基途径是各种AOPs技术中最主要的降解方式[13-14],因此,对反应过程中的自由基进行定性定量检测十分重要。然而,AOPs中的自由基稳定性较差,且寿命较短,最为活泼的·OH半衰期为10-9s[15],SO4-·相比·OH较为稳定,半衰期为(3~4)×10-5s[16],O2·-的存在时间相对较长,大约为1 s[17]。因此直接测定这些自由基较为困难,通常采用间接测定法,即使用探针或清除剂与活性较高的自由基反应,再对分析试剂或产物进行定性和定量分析。
本文综述了目前主要的测定方法,包括电子自旋/顺磁共振法(Electron spin/paramagnetic resonance,ESR/EPR)、高效液相色谱法(High performance liquid chromatography,HPLC)、分光光度法、荧光光谱法和电化学方法(Electrochemical analyses)等。……
