Degradation of Perfluoroalkyl Ether Carboxylic Acids with Hydrated Electrons: Structure−Reactivity Relationships and Environmental Implications(带有水合电子的全氟烷基醚羧酸的降解: 结构-反应关系和环境影响)
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perfluoroalkyl ether carboxylic acid (PFECA):全氟烷基醚羧酸
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hydrated electrons (eaq−):水合电子,由一个电子及其周围的4个(或6个、8个)水分子包围组成,这个被水分子团包围着的裸露电子化学性质十分活泼,是极强的还原剂(-2.87V),除了氖和氦等个别物质外,水合电子几乎能与任何元素及化合物发生化学反应。
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bond dissociation energy(键离解能):键解离能仅等于双原子分子的键能。这是因为键解离能是单个化学键的能量,而键能是分子内某一类型所有键的所有键解离能的平均值。最强的键解离能是Si-F键。最弱的能量是共价键,与分子间力的强度相当。
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Acoustochemical:adj. 声化学的,由声化学现象产生的。声化学主要是指利用机械波加速化学反应,提高化学产率的一门新兴的交叉学科。声化学反应不是来自机械波与物质分子的直接相互作用,因为在液体中常用的机械波波长为10cm–0.015cm,远远大于分子尺度。声化学反应主要源于机械波空化—-液体中空泡的形成、生长、收缩、直至崩溃,机器引发的物理、化学变化。
全氟辛烷磺酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid)的降解已初步研究出电化学法、声化学法(acoustochemical)、辐射法、质变法(plasmatic)、氧化还原法等多种新方法。
用 eaq- 还原降解支链 PFECAS 比用硫酸盐自由基氧化降解 PFECAS 要有效得多。
high-resolution mass spectrometry:高分辨率质谱法,能将质量数相差万分之一或更小的两个离子分辨出的质谱分析方法。用于确定化合物的分子式。
反应条件:采用低压汞灯(254nm,18w,封闭在石英浸泡井中),在600ml的密闭系统间歇反应器中对单个PFECAS进行光化学降解。反应器和浸没井均与循环冷却水在20℃处连接,反应混合物为25um PFECA,10mmNa2SO3和5mmNaHCO3,pH值用NaOH调至9.5。用离子选择性电极法(ion-selective electrode)测定了释放的f-,并用离子色谱(ion chromatography,IC)对其定量准确性进行了验证。
liquid chromatography−triple quadrupole mass spectrometer (LC−MS/MS):液相色谱-三重四极质谱仪,极性难挥发性环境有机污染物、生物代谢物等分析,具备更准确的定性定量能力
liquid chromatography−high-resolution mass spectrometer (LC-HRMS):液相色谱-高分辨质谱联用仪,针对含量低、成分复杂、难以分析样品的需求,能够以更快的速度鉴定更多的化合物、可获得更加准确的定性定量信息、实现更为全面的未知化合物的分析。