同位素标记法研究Ti02光催化脱酸反应

摘要

饱和羧酸是大多数有机污染物自然降解的稳定产物,也是Ti02光催化矿化污染物之前能够得到的最广泛的产物。因此,脱酸被广泛认为是Ti02光降解任何有机污染物的速率限制步骤。但脱羧的机理非常不清楚。Bard认为在无氧条件下,Ti02光催化饱和直链羧酸降解的主要产物是烷烃和C02, 推断Ti02光催化脱羧反应是空穴氧化驱动的,即Koble反应历程[1]。Heller研究在有氧条件下的Ti02光催化脱羧反应,并认为脱羧产物是醇和醛类[2]。一般认为,在Ti02光催化反应中,羟基自由基参与脱酸反应。此外 02也参与脱酸反应。02在脱酸过程中是通过活性氧自由基反应的方式参与进来的[3]。但大多数Ti02光降解有机酸得到的稳定产物总是低级的羧酸产物,这与成熟的脱羧机理很不一致。因此,我们认为在Ti02光催化脱酸过程中存在不同的反应历程,并且,这个脱羧反应过程应该是有02参与的。所以, 我们重点研究了有02参与的Ti02光催化脱酸反应历程,用1802和H218O探索在脱羧反应中氧原子的同位素分布,从而提高对02 在Ti02光催化脱酸中的作用的认识。