连续流动化学发光法在线定量检测二氧化钛光催化产生的O2·-和H2O2及其生成动力学研究

摘要

O2·-和H2O2是TiO2光催化反应过程中产生的重要活性氧物种.本文使用鲁米诺作为化学发光探针,针对两者寿命不同,建立了连续流动化学发光在线定量检测方法.对于O2·-,由于寿命短,标准品不易得到,将光照后TiO2样品10s内与鲁米诺混合产生化学发光,根据鲁米诺和O2·-化学计量关系,将该发光强度对应的鲁米诺浓度转换成O2·-的浓度,实现间接定量;对于H2O2,将光照后的TiO2溶液于黑暗处30 min后进行定量.该方法测得TiO2光催化产生O2·-和H2O2的浓度范围分别为7.5～30 nmol/L和0.60～3.0 μmol/L,检测限分别为1.95 nmol/L和18.0 nmol/L.O2·和H2O2的生成动力学研究发现,两者的生成均符合指数衰减函数增长,通过拟合计算,其生成速率常数(kf)分别为0.0653nmol·s-和15.0 nmol·s-1,表明在TiO2光催化反应中H2O2的生成速率高于O2·-.