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付翯云副教授研究组在可溶性黑碳环境光化学过程方向取得新进展

       可溶性黑碳是黑碳连续体中可溶于水的组分,亦是天然可溶性有机质的重要来源之一。据估计,可溶性黑碳约占全球淡水体系可溶性有机质库的10.6%,海洋可溶性有机质库的4~22%。可溶性黑碳含有大量芳香羧基、羟基和羰基等常见发色基团,能够吸收特定波长的太阳光,这赋予了可溶性黑碳光化学活性,使其能够直接参与污染物在环境中的光化学转化过程。但目前尚无此方面的研究报道。
       我院付翯云副教授研究组以17β-雌二醇为探针污染物,研究了可溶性黑碳对污染物环境光化学转化过程的潜在影响及作用机制。研究结果显示,可溶性黑碳可高效促进17β-雌二醇的光转化过程,其促进效率是以往研究较多的腐殖质类可溶性有机质的六倍以上。可溶性黑碳的高促进效应与其独特的分子结构密切相关。与腐殖类可溶性有机质相比,可溶性黑碳具有更丰富的芳香羟基/羰基/羧基基团和较小的分子尺寸,这些结构特性有利于三线激发态的产生;而与三线激发态的反应是17β-雌二醇光转化的主要路径。以往研究已证实,三线激发态在很多环境相关的光化学过程中都起着极为关键的作用,包括多类有机污染物的光转化、痕量金属的形态分异,以及病原体失活等。因此,可溶性黑碳可对上述过程产生重要影响。
图1. 可溶性黑碳高效促进17β-雌二醇光转化的示意图

       该研究成果近日发表于环境科学领域重要期刊Environmental Science & Technology (DOI: 10.1021/acs.est.8b01928),论文第一作者为周至城硕士研究生,通讯作者为付翯云副教授。该研究得到了国家重点基础研究发展计划(2014CB441103)、江苏省自然科学基金(BK20150568)、国家自然科学基金(21507056和21622703)、中央高校基本科研业务费(021114380047)的资助。

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