小分子羧酸盐对多溴联苯醚的光化学还原降解及机理研究

有机多卤代污染物中多溴联苯醚（PBDEs）作为性能优良的阻燃剂被广泛运用在各类工业和生活用品中，其特有的毒性和对全球环境介质的污染已引起了高度关注，传统生物方法很难处理这类污染物。目前报道的有针对性脱溴的化学处理方法均为异相体系，很难实现对PBDEs的快速降解，尤其对于低溴中间产物反应异常缓慢。本项目我们提出利用均相小分子羧酸盐的新体系，实现对PBDEs的快速、高效降解。同时利用均相体系简单化特点对脱溴反应机理做深入研究，利用低温/瞬态电子顺磁技术、瞬态吸收光谱等手段，结合同位素标记及动力学同位素效应等方法，对反应过程的自由基和其它瞬态活性物种的生成和次级反应，尤其是反应中氢供体与PBDEs自由基的反应及制约关系进行详细研究，确认反应的决速步骤，揭示溴代污染物还原脱溴的普遍规律，为寻求高效、安全绿色的降解技术提供理论支持。

当前，环境污染的控制与治理是全世界共同关注的问题，寻求有效方法降解环境污染物具有重要意义。本项目从光还原方法入手，研究了一种降解有机卤代污染物的新方法。具体研究进展如下：提供了一种基于卤键导致的可见光下降解有机卤代物的光化学还原方法。小分子羧酸盐(如草酸盐)与有机卤代物(如十溴联苯醚)因为卤键的作用而形成电荷转移络合物，该络合物在可见区形成一个新的吸收带。在可见光的照射下络合物受激发发生电荷分离，小分子羧酸盐将电子传递给有机卤代物，有机卤代物得到电子并从溶剂中抽氢，脱卤还原。该项研究实现了可见光下降解有机卤代物，更为重要的是将无色的小分子羧酸盐和有机卤代物的光响应拓展到了可见区，并发生光化学反应，这将有助于人们发现小分子羧酸盐和有机卤代物在生物体和环境中的一些未知的重要反应，同时也为卤键的应用提供了一个新的研究方向。