[发明专利]一种在线快速检测环境中活性溴代苯氧自由基的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在线快速检测溴代苯氧自由基的方法，属于面向环境分析技术领域，具体涉及一种在线快速检测环境中活性溴代苯氧自由基的方法。

背景技术

随着工业社会的发展，越来越多含卤(主要是氯和溴)有机化合物大量进入到各种环境介质(如大气、水、土壤)中。由于这些卤代化合物可能会对人体健康和生态环境构成严重威胁而越来越受到人们的关注。作为典型的新兴溴代环境污染物，羟基多溴代联苯醚(HO-PBDEs)和多溴代二苯并二噁英/呋喃(PBDD/Fs)由于具有三致效应(致癌、致畸、致突变)、甲状腺激素干扰效应、神经及生殖毒性等毒理学危害，已是当前环境工作者的研究热点。和多氯联苯(PCBs)等不同，这些化合物从来没有工业化生产过，但它们却在各种环境介质中广泛检出，从而推断其自然形成可能是该类污染物的主要来源途径。其中在生物介质中的来源主要是通过生物体中多溴代联苯醚(PBDEs)的代谢转化合成，而在非生物介质中的来源却鲜有报道，反应机理也不完全清楚，因此亟待解决该方面的科学问题。苯氧自由基通常被认为是环境中联苯醚类化合物形成的重要中间产物，已报导了多氯代苯氧自由基可以通过聚合反应形成多氯代二苯并二噁英和呋喃(PCDD/Fs)。因此推测环境中HO-PBDEs和PBDD/Fs等污染物也很可能是通过环境中存在的溴代苯氧自由基聚合而形成的。

目前，Xu等人[F.Xu,W.N.Yu,Q.Zhou,R.Gao,X.Y.Sun,Q.Z.Zhang,W.X.Wang,Mechanism and Direct Kinetic Study of the Polychlorinated Dibenzo-p-dioxin and Dibenzofuran Formations from the Radical/Radical Cross-Condensation of 2,4-Dichlorophenoxy with 2-Chlorophenoxy and 2,4,6-Trichlorophenoxy,Environ.Sci.Technol.2011,45:643-650]根据密度泛函理论(DFT)计算模拟出了环境中三种氯酚通过生成氯代苯氧自由基后，交叉自聚可生成PCDDs，从而提出PCDDs环境形成的机理。而在最近的研究中，Gao等人[R.Gao,F.Xu,S.Q.Li,J.T.Hu,Q.Z.Zhang,W.X.Wang,Formation of bromophenoxy radicals from complete series reactions of bromophenols with H and OH radicals,Chemosphere.2013,92:382-390]通过密度泛函理论(DFT)计算证明了19种溴酚在自然条件下能够生成溴代苯氧自由基，这为PBDD/Fs环境形成提供了理论依据。这些研究结果从理论上证明了环境中溴代苯氧自由基的形成，然而，目前通过实验对其直接捕获及表征的方法学研究还未见报道。因此，构建一种实用性的快速在线检测环境中溴代苯氧自由基的方法，对探讨环境中溴代芳烃类新兴污染物的来源和环境形成机理的研究将具有重要的科学意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在线快速检测环境中活性溴代苯氧自由基的简便，快速，准确，应用范围广的方法。

为了解决以上技术问题本发明采用的技术方案如下：

一种在线快速检测环境中活性溴代苯氧自由基的方法，通过联用UV-online(紫外-在线)激发诱导反应体系，对溴代苯氧自由基进行捕捉，并在线检测定性以及定量分析。其具体方法如下：

(1)首先，设定紫外在线(UV-online)激发诱导反应体系；

(2)溴代苯氧自由基的表征，具体步骤如下：

第一步，对诱导激发的溴代苯氧自由基进行捕捉，检测。通过调整调制幅度、时间常数、增益值、场扫描宽度及微波能量等参数，对比分析得到最优峰型后，根据最优峰型确定谱图朗德因子(g)值、调制幅度、时间常数、增益值、场扫描宽度及微波能量等各项参数值；

第二步，对溴代苯氧自由基进行定性分析。

①对溴代苯氧自由基的标准谱图进行拟合，将拟合得到的谱图与实际测得的谱图进行对比；一般，当拟合相似度达到0.98以上，确定拟合谱图并得到超精细耦合常数；当拟合相似度未达到0.98以上，需要重复拟合，得到最佳的匹配度。

②根据实际测得的谱图的g因子的值，确定被检测样品自由基的类型；

③根据实际测得的谱图的超精细耦合裂分的情况，确定氢的个数及位置；