卤素离子对溶解性黑碳光化学活性的影响

摘要

溶解性黑碳(DBC)是天然有机质的重要组分,但其在河口水环境中的光化学活性尚不清楚.为解决这个问题,以大豆秸秆溶解性黑碳为目标物,使用山梨酸能量转移同分异构方法研究河口水卤素离子浓度条件下激发三重态DBC(^(3)DBC^(*))的生成速率(F_(T))、淬灭速率(k_(s)’)、稳态浓度([T]_(ss))变化规律,并使用2,4,6-三甲基苯酚电子转移探针方法研究卤素离子对^(3)DBC^(*)电子转移过程的影响.结果表明,卤素离子及其离子强度作用对F_(T)无显著影响,但k_(s)’因离子强度和Br-重原子效应而减小,导致^(3)DBC^(*)的[T]_(ss)增加.高浓度DBC光化学实验证实离子强度作用引起DBC分子聚集,导致^(3)DBC^(*)的电荷转移过程减弱,从而抑制^(3)DBC^(*)的淬灭.山梨酸探针实验表明,卤素离子及其离子强度作用对^(3)DBC^(*)的能量转移无直接影响,主要是通过抑制^(3)DBC^(*)的淬灭,增加[T]_(ss).进一步研究发现卤素离子及其离子强度作用对低能态^(3)DBC^(*)(E_(T)250kJ/mol)的电子转移,且随卤素离子和离子强度的增加而愈发明显.