金吉媛 ES&T论文新闻稿

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金吉媛 ES&T论文新闻稿

       醌是环境中一类重要的电子穿梭体,在光合和呼吸作用等生命过程和污染物的迁移转化中起着重要的作用。张淑娟教授课题组基于小分子双酮在光化学转化污染物和混凝吸附去除污染物方面的独特优势,提出了基于小分子双酮的水污染控制化学。课题组此前的研究表明激发态乙酰丙酮(AA)在亚砷酸盐的氧化中作为As(III)与O2的电子穿梭体发挥作用(Water Research, 2017, 124, 331-340);AA氧化As(III)的效率是氢醌的10倍、苯醌的60倍,而转化单位As(III)的AA消耗量比氢醌/苯醌低1-3个数量级(Environ. Sci. Technol., 2018, 52, 10011-10018)。同样作为电子穿梭体,当AA和醌共存时,电子转移将如何发生是个未知,也是值得研究的科学问题。
       张淑娟教授课题组的最新研究表明,在热力学体系中,AA可作为电子供体还原苯醌(Chemosphere, 2019, 223, 628-635)。在光化学体系中,苯醌迅速转化为氢醌。借助瞬态吸收光谱技术,通过AA-氢醌共存体系中活性粒子的生成和湮灭分析,得到如下结论:当溶液中氧气充足时,激发态AA和氢醌都是O2的电子供体;缺氧时,激发态AA取代O2作为氢醌的电子受体促进氢醌的氧化转化。这一研究说明,进入环境中的AA很可能会对植物的光合作用以及微生物的呼吸作用产生影响,并进而影响环境污染物的转化行为。


       对上述规律的认识有助于我们更好地预测和判断小分子双酮在环境中的光化学行为,为其在水污染控制化学中的研究和应用提供参考。这一研究成果于2019年8月30日在线发表于Environmental Science & Technology (10.1021/acs.est.9b02751)。

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