[发明专利]一种检测溴二自由基与反应物的二级反应速率常数的方法

说明书

本发明提供了一种检测溴二自由基与反应物的二级反应速率常数的方法，包括：将过量溴离子（Br⁻）加入到过氧化氢溶液中，再添加不同浓度的反应物溶液得到混合溶液；使用266 nm激光激发混合溶液，测定Br₂^•−在特定波长处的衰减动力学变化，计算得到反应物与Br₂^•−的二级反应速率常数。本发明激发体系简单，有效排除生成其他次生活性物质的干扰，检测过程简单直接、检测结果准确，同时检测精度高、范围广，对水环境自由基化学的研究有重要价值。

技术领域

本发明涉及溴二自由基检测领域，特别涉及一种检测溴二自由基与反应物的二级反应速率常数的方法。

背景技术

由于溴离子在真实水体中普遍存在，因此溴二自由基(Br₂^·-)不可避免地参与到水处理技术的实际应用中，从而影响水环境中污染物的迁移转化。溴离子淬灭高级氧化技术中的HO^·同时，首先生成BrOH^·-；随后该自由基会与溴离子进一步反应生成Br₂^·-；或者BrOH^·-先分解成Br^·，再与溴离子进一步反应生成Br₂^·-。

Br₂^·-的氧化还原电位为1.63V。Br₂^·-通过电子转移对苯胺、N-乙酰甲硫氨酸和硫醚具有反应活性，其二级反应速率常数高于10⁸M^-1s^-1。然而，目前关于Br₂^·-与其他有机物的活性研究十分有限，对于其定量检测方法及与污染物反应的动力学研究方法鲜有报道。闪光光解技术(Flash photolysis)是研究瞬态光物理和光化学过程的有利工具，该技术已广泛应用于研究环境中污染物的转化和微观反应机理等，比如定量检测羟基自由基和氯自由基的转化机理以及相应活性。但是利用该技术定量检测溴二自由基并进行反应动力学分析尚未见报道。

因此，有必要开发一种高效、简便直接的检测溴二自由基并进行反应动力学分析的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种检测溴二自由基与反应物的二级反应速率常数的方法，该方法检测过程简单直接、检测结果准确，同时检测精度高、范围广，对水环境的含溴自由基化学的研究有重要价值，有助于揭示含溴自由基对污染物的去除作用和机制。

本发明提供了一种检测溴二自由基与反应物的二级反应速率常数的方法，包括：

将过量Br^-加入到过氧化氢溶液中，再添加不同浓度的反应物溶液得到混合溶液；使用266nm激光激发混合溶液，测定Br₂^·-在特定波长处的衰减动力学变化(k′)，计算得到反应物与Br₂^·-的二级反应速率常数。

进一步的，所述Br^-来源为溴化钠、溴化钾中的一种或两种。

进一步的，所述Br^-浓度为过氧化氢浓度的1-5倍。

进一步的，所述反应物为水体污染物。

进一步的，所述特定波长为300-400nm，优选360nm。

进一步的，所述计算公式为：