摘要: C60光致活性氧自由基(ROS)是其对生物具有光致毒性的重要因素之一。本工作研究了波长是365 nm的紫外光照下溶解有机质(DOM)对C60在水中光致ROS的浓度和机理。结果表明,在纯水中,C60容易形成聚集体,不能产生ROS。3C60*是向O2转移电子和能量的主要瞬态中间体,聚集体中C60表面的3C60*能够瞬间被相邻的基态C60分子或其它3C60*淬灭。DOM能诱导水中C60产生ROS。20 mg/L腐殖酸共存时,C60能产生87.3μmol/L的1O2和63.9μmol/L的O2·-。20 mg/L富里酸共存时,C60能产生131.3μmol/L的1O2。DOM主要通过空间位阻和静电斥力作用提高C60在水中的分散性,阻碍了基态C60分子和其它三线态C60对3C60*的淬灭作用。激光闪光光解实验证实,DOM存在时3C60*的寿命为几十μs,至少是纯水中3C60*寿命的(<100ns)100倍。DOM显著降低了3C60*的衰减速度,因此具有足够的时间将能量传给O2产生1O2。C60具有缺电子烯的特性,因此DOM光电离产生的电子转移给O2产生O2·-。研究表明,天然水体中广泛存在的DOM能够恢复C60的光化学活性,对生物体具有潜在的毒性效应。
关键词: 富勒烯;腐殖酸;富里酸;超氧阴离子自由基;单线态氧