摘要: 采用电子自旋共振光谱(EPR)技术，分析腐殖酸在光照下对4种典型碳纳米材料诱导产生单线态氧(~1O_2)和羟基自由基(·OH)的影响。基于密度泛函理论计算4种典型碳纳米材料的前线轨道能，比较了它们分别经能量转移诱导产生~1O_2的能力以及经电子传递诱导产生·OH的能力。结果显示，4种不同形状的碳纳米材料(富勒烯、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管以及石墨烯)悬浮液在紫外光照下均无~1O_2和·OH产生。与腐殖酸共同存在下，4种碳纳米材料均显著诱导~1O_2的产生，且富勒烯和石墨烯还能光致生成·OH。协同产生~1_O2的能力大小为：单壁碳纳米管＞富勒烯＞多壁碳纳米管＞石墨烯，协同产生·OH的能力大小为：石墨烯＞富勒烯。~1O_2的产生能力与碳纳米材料的能隙大小和颗粒聚集程度有关，而诱导产生·OH的能力主要取决于化学硬度。总之，我们的研究表明腐殖酸与碳纳米颗粒可协同产生活性氧物种。
关键词: 碳纳米材料；腐殖酸；活性氧物种；EPR；能带结构
