黄铁矿光化学氧化降解微囊藻毒素-LR的机制  

Mechanism of Photochemical Degradation of MC-LR by Pyrite

作　　者：周薇 方艳芬[1,2,3] 张钰 吴春红[1,2,3] 黄应平 

机构地区：[1]三峡大学生物与制药学院,宜昌443002 [2]三峡库区生态环境教育部工程研究中心(三峡大学),宜昌443002 [3]三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心(三峡大学),宜昌443002

出　　处：《环境科学》2017年第9期3762-3768,共7页Environmental Science

基　　金：国家自然科学基金项目(21577078;21677086;21377067);三峡大学培优基金项目(2015PY081)

摘　　要：在可见光(λ>420 nm)照射和中性条件(p H=6.8)下,采用天然黄铁矿降解微囊藻毒素MC-LR,XRD和SEM检测表明黄铁矿为层状结构,反应前后黄铁矿表面XPS的表征说明矿物表面存在着S缺陷和缺陷位点Fe(Ⅱ)到Fe(Ⅲ)的转化过程.ESR检测显示黄铁矿光化学反应体系涉及·OH机制.HPLC和LC-MS结果显示可见光照射能有效活化黄铁矿降解MC-LR,反应10 h时能完全降解MC-LR,20 h时对MC-LR矿化率达到约60%,据实验结果推测出黄铁矿光化学氧化MC-LR的两条反应途径.Pyrite was used as catalyst to degrade Microcystin-LR（ MC-LR） at p H 6. 8 under visible light irradiation（ λ 420 nm）. Xray diffraction（ XRD） and scanning electron microscope（ SEM） characterization showed that pyrite had the layered structure. The ion state of pyrite before and after the reaction was identified using X-Ray Photoelectron Spectroscopy（ XPS）,confirming the conversion process of Fe（ Ⅱ） to Fe（ Ⅲ） on the sulfur defect sites. Electron Spin Resonance（ ESR） test showed that pyrite photochemical reaction produced hydroxyl radical（ ·OH）. The results of high performance liquid chromatography（ HPLC） and liquid chromatographmass spectrometer（ LC-MS） showed that visible light irradiation could effectively activate pyrite to degrade MC-LR. The degradation rate of MC-LR reached 100% after 10 hours and the mineralization rate reached 60% after 20 hours. The two reaction pathways of photochemical oxidation of MC-LR by pyrite were discussed.

关 键 词：黄铁矿 光化学降解 可见光 微囊藻毒素-LR(MC-LR) 

分 类 号：X703.1[环境科学与工程—环境工程]