UV/FeⅡNTA as a novel photoreductive system for the degradation of perfluorooctane sulfonate (PFOS) via a photoinduced intramolecular electron transfer mechanism

化学 光化学 电子转移 光解 闪光光解 分子内力 分解 反应速率常数 无机化学 动力学 有机化学 物理 量子力学
作者
Zhuyu Sun,Chaojie Zhang,Jinchi Jiang,Jin Wen,Qi Zhou,Michael R. Hoffmann
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:427: 130923-130923 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.130923
摘要

Perfluorooctane sulfonate (PFOS) is a persistent organic pollutant that is toxic and bio-accumulative. Previously, we used hydrated electrons (eaq–) generated by the UV photolysis of nitrilotriacetic acid (NTA) to initiate the photoreductive decomposition of PFOS. However, due to the protonation of NTA and the scavenging effect of H+ on eaq–, this process relies highly on alkaline conditions. Herein, we report on an enhanced UV photoreductive system based on FeⅡNTA, which results in the decomposition of PFOS at pH 8.0 under anoxic conditions. After 10 h of photolysis, the degradation and defluorination efficiencies of PFOS in the UV/FeⅡNTA system were ~ 60% and 29.5%, respectively, with a pseudo first-order degradation rate constant of kobs = 0.081 h−1. Laser flash photolysis results combined with time-dependent density functional theory (TDDFT) calculations indicate that PFOS, Fe(H2O)62+, and NTA form a penta-coordinated metal–ligand complex that undergoes a UV-induced directional electron transfer from FeⅡNTA to PFOS. PFOS decomposes via a mechanism that proceeds through a concerted photoinduced intramolecular charge transfer instead of direct attack by eaq–. Model chelate studies show that the inherent properties of the transition metal ion and the electron-donating capabilities of the complexing ligands determine the efficiency for photoreductive electron transfer. A low apparent activation energy of 4.74 kJ/mol over a broad pH range results in higher electron transfer efficiencies for UV/FeⅡNTA photolysis compared to photolysis initiated by un-complexed NTA.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
大模型应助早睡早起采纳,获得10
2秒前
英姑应助王圈采纳,获得10
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
4秒前
5秒前
6秒前
WUHUIWEN完成签到,获得积分10
6秒前
蒸汽秋葵完成签到 ,获得积分10
7秒前
新羽发布了新的文献求助10
7秒前
CoCo完成签到,获得积分10
7秒前
莫愁完成签到,获得积分10
7秒前
舒服的如蓉完成签到,获得积分10
8秒前
Zzz完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
ljf发布了新的文献求助10
8秒前
zhouyan完成签到,获得积分10
8秒前
li发布了新的文献求助50
9秒前
程瑞哲完成签到,获得积分10
9秒前
未来完成签到,获得积分20
10秒前
车非笑发布了新的文献求助50
10秒前
magiczhu完成签到,获得积分10
11秒前
Lucia完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
13秒前
13秒前
llllllb发布了新的文献求助10
13秒前
程瑞哲发布了新的文献求助10
14秒前
Lionnn完成签到 ,获得积分10
14秒前
Youdge完成签到,获得积分10
15秒前
小许完成签到 ,获得积分10
15秒前
坦率的大神完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
下山完成签到,获得积分10
17秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Tourist应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
LRZ Gitlab附件(3D Matching of TerraSAR-X Derived Ground Control Points to Mobile Mapping Data 附件) 2000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Handbook of Social and Emotional Learning 800
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5132277
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4333736
关于积分的说明 13502006
捐赠科研通 4170755
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2286630
邀请新用户注册赠送积分活动 1287527
关于科研通互助平台的介绍 1228447