罗天烈
,
邵建平
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谢晴
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陈景文
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李雪花
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.11.2016033002
燃烧及碳纳米材料的生产和处置过程中，均有可能产生富勒烯（ C60）等纳米颗粒物．这些纳米颗粒物进入大气后，主要存在于气溶胶中．由于本身的共轭结构C60可以吸收紫外可见光发生光氧化转化，研究C60在气溶胶中的光转化对于评价其环境归趋具有重要意义．本研究以环己烷、甲苯和二氯甲烷等溶剂模拟气溶胶表面液体层，采用模拟日光实验和密度泛函理论（ DFT）计算研究了C60在3种溶剂中的光化学转化．实验结果表明，C60在环己烷、甲苯和二氯甲烷中的光降解符合准一级动力学，光解速率常数分别为（0．80±0．01）×10－3、（3．80±0．02）×10－3、（14．80±0．20）×10－3 min－1．DFT计算结果表明，C60在3种溶剂中均可以通过光致产生1O2发生氧化反应．然而，仅在二氯甲烷中C60可以通过电子转移生成O·－2来促进C60的光转化．甲苯溶剂中激发态甲苯分子可以敏化C60产生C·－60从而加快C60的降解．理论计算结果有助于解释实验中C60在二氯甲烷中光解速率最快，在甲苯中光解速率比在环己烷中快的现象．
关键词:
C60
,
气溶胶
,
光转化
,
O·-2
,
密度泛函理论
徐童
,
陈景文
,
李超
,
李雪花
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.04.2016072202
气相中有机化学品与羟基自由基(·OH)反应速率常数(kOH)是评价化学品大气持久性的重要参数.而化学品种类繁多,现有的kOH实验数据不能满足其生态风险评估的需求.因此,需要建立一种能够快速预测有机化学品kOH的方法,填补现有数据的缺失.本研究搜集整理了917种有机化合物的kOH实验值,采用逐步多元线性回归法(MLR)和支持向量机法(SVM)分别构建了用于预测多种类化合物lgkOH的线性和非线性定量结构-活性关系(QSAR)模型.基于MLR的预测模型具有良好的拟合度(经校正的相关系数的平方Radj.tr2=0.862、均方根误差RMSEtr=0.455)、稳健性(交叉验证系数QLOO-0.856)和预测能力(外部验证系数Qext2=0.850).基于SVM的预测模型也具有良好的拟合度(Radj.tr2=0.915,RMSEtr=0.358)和预测能力(Qext2=0.860).机理分析表明,最高占据分子轨道能(EHOMO)、卤素原子在分子中所占的百分比(X％)和分子中具有=CH—结构的数目(NdsCH)是最重要的3个描述符,解释了数据集78.3％的方差.采用Williams法表征模型的应用域.所建立的模型可用于预测烷烃、烯烃、炔烃、芳香族化合物、醇类、酮类、醚类、醛类、酸类、酯类、卤代化合物、含氮化合物、含硫化合物等室温下的kOH.
关键词:
有机化学品
,
羟基自由基反应速率常数
,
定量结构-活性关系(QSAR)
