羟基自由基检测方法的研究进展
羟基自由基检测方法的研究进展
刘建伟 杨长河
(南昌大学建筑工程学院,南昌330031)
摘 要:羟基自由基氧化是高级氧化技术重要的机理之一,也是研究的难点之一。本文归纳总结了测定羟基自由基的几种方法,并探讨了各种方法存在的问题,提出了新的检
测方法所应具备的特点。
关键词:水处理 高级氧化技术 羟基自由基
1 前言
随着经济的快速发展,环境污染问题越来越严峻,
传统水处理方法难以有效处理成分日益复杂的污水,
水处理新技术的研究与应用成为环保领域的重要研究
课题。以臭氧氧化、光催化氧化、电化学氧化、超声技
术、湿式氧化等为代表的高级氧化工艺(Advanced Oxi2
dati on Pr ocess,AOP)处理污染物技术的形成,为我们提
供了处理水体中污染物的新思路。高级氧化工艺具有
反应速度快、处理完全、无公害、适用范围广等优点。
这一概念由Glaze等[1]于1987年提出,被定义为能够
产生羟基自由基(?OH)的氧化过程。目前水处理中
能产生?OH的高级氧化技术主要有臭氧氧化、Fent on
均相催化氧化、湿式氧化、光催化氧化、电催化氧化、光
电催化氧化、超声空化氧化[2]、高压脉冲放电等离子体
技术[3,4]等。
随着对其反应机理研究的深入,逐渐认识到反应
过程中?OH的行为的重要性。?OH具有一个未成对
电子,使其具有极强的氧化能力(2.80V),仅次于氟(2.
87V),并能引发诱导产生链反应,主要通过电子转移、
亲电加成、脱氢反应等途径无选择性地与各种有机化
合物直接作用并最终将其降解为C O
2、H
2
O等无害物
质。由此,准确的?OH的检测特别是在线检测已被认为是此项研究的重要方面,也是目前各种高级氧化反应机理研究的难点之一。由于自由基是化学反应的中间体,大部分自由基寿命极短。在水相反应体系中的?OH的寿命仅大约10-9s[5],直接对其进行检测受到仪器操作方面的限制很大,而且其存在依赖于特定的反应环境,因而关于自由基的行为方面,推测和间接证明的为多,直接测量的为少。
目前,对?OH检测只能使用捕捉剂捕获,通过检测加合物来间接测定其数量。这就要求底物或捕捉剂的捕捉效率高、与?OH反应迅速、产物稳定。检测方法主要有分光光度法、荧光光度法(F D)、电子自旋捕集法(ESR)、高效液相色谱法(HP LC)、化学发光法
(CL)、电化学检测法(EC D)等。各种方法都有其优缺点,因此找到一种适宜的检测方法,对于水处理中各种参数的优化意义重大。
2 分光光度法
分光光度法是分子吸收光谱方法,是利用分子对外来辐射的吸收特性建立起来的,是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种方法[6]。由于?OH具有极强的氧化性,在水处理过程中改变了底物的结构、性质和颜色,从而可以改变待测液的光谱吸收,利用底物吸光度的改变,从而间接测定?OH的浓度。
目前采用的底物或者捕获剂主要有溴邻苯三酚红(BPR)、中性红、邻二氮菲-Fe2+、二甲亚砜(DMS O)与坚牢蓝BB组合、亚甲基蓝(MB)、孔雀石绿(M G)等[7]。
谢云涛等[8]建立了以CO
2
+-H2O2-BPR-硫脲研究?OH的新体系。研究发现在催化剂硫脲的参与下产生的?OH与加入的显色剂(溴邻苯三酚红,BPR)发生作用,使显色剂褪色。利用分光光度计测定BPR 在553.5n m处吸光度的变化,间接测定?OH的产生及?OH清除剂的清除作用。徐向荣等[9〗用DM S O捕集Fent on反应体系中的?OH,产生的甲基亚磺酸与坚牢蓝BB盐反应,生成的重氮化合物经甲苯:正丁醇(3:1)混合物萃取后,用分光光度法在420n m处进行比色测定,认为这种方法用来研究?OH的产生与清除准确可靠,有较好的重现性。王金刚等[10〗利用亚甲蓝(MB)被氧化后褪色的机理,使用Fent on试剂与亚甲蓝作用,验证了体系中起氧化作用的是羟自由基,从而建立了亚甲蓝光度法检验羟自由基的方法。吴春笃等[11]利用孔雀石绿(M G)被氧化后吸光度降低的原理,建立一种等离子体产生?OH的检测方法。?OH与孔雀石绿按照等摩尔比进行定向反应,所以反应中消耗掉的孔雀石绿的摩尔量与被捕获的?OH的量是相等的,根据?OH与孔雀石绿反应前后吸光度差值,可间接计算出?OH浓度。
分光光度法具有灵敏度高,准确度较好,仪器价格
低廉、操作方便等特点,因此易于被一般实验室所采用。但测定过程中的干扰因素较多,容易对测定的准确性和灵敏度造成影响。
3 荧光光度法(F D)
荧光光度法(fluorescence detecti on)是测定物质受到光照后本身所发射荧光的强度进行物质分析测定的一种方法[6]。类似于分光光度法,荧光光度法也是利用?OH极强的氧化性,诱导底物发光或减弱底物发光强度,通过测量发光强度来测定?OH浓度。
目前采用的底物或者捕获剂主要分为两类,一类为荧光减弱型:Ce3+、苯基荧光酮、水杨基荧光酮、吖啶红等;另一类为荧光增强型:哌啶类氮氧自由基自旋标记荧光探针、Hantzsch反应等。
方光荣等[12]发现以Fent on反应产生的?OH为实验对象,在酸性介质中,荧光峰在356n m,具有荧光的Ce3+与该反应产生的?OH作用被氧化生成无荧光的Ce4+,通过测定未反应的Ce3+荧光强度间接测定羟自由基的浓度。任凤莲等[13]发现C O2+与H
2
O2反应生成?OH的产率比Fent on试剂的高100倍以上。采用
水杨基荧光酮-CO2+-H
2
O2荧光法测定?OH的新体系,激发波长和发射波长为510n m和500n m,测定体系在反应前后的荧光变化,可间接测定?OH的产生量。这两种方法都是通过减弱底物的荧光度来间接检测?OH的浓度。杨小峰等[14〗设计利用哌啶类氮氧自由基自旋标记荧光探针I表征?OH,其原理为:?OH先与二甲亚砜(DM S O)反应,定量生成甲基自由基,然后甲基自由基被自旋标记荧光探针I捕捉,形成强荧光产物,荧光强度的增量ΔF与反应生成的甲基自由基的量成正比,也与参加反应的?OH的量成正比。这种方法是通过增强底物的荧光度来间接检测?OH的浓度。
荧光光度法具有仪器价格低廉、分析迅速,操作简单的特点,因此也易于被一般实验室所采用。但测定过程中的干扰因素较多,准确性较差和灵敏度不高,制约着此项技术检测?OH的发展。
4 自旋捕集-电子自旋共振法(ESR)
电子自旋共振法(Electr on S p in Res onance)或电子顺磁共振法(Electr on Para magnetic Res onance)是1945年发展起来的,其主要研究对象为具有未成对电子的自由基和过渡金属离子及其化合物。而自旋捕集技术(s p in trapp ing)是20世纪60年代发展起来的,这一技术的建立,为自由基的ESR检测技术开辟了新的途径[15]。其原理是利用适当的自旋捕捉剂与活泼的短寿命自由基结合,生成相对稳定的自旋加合物,可以用电子自旋共振波谱法检测自旋加合物的数量,利用自旋加合物的数量来计算原来自由基的多少。
典型的自旋捕集剂是亚硝基化合物或氮氧化合物,主要包括:5,5-二甲基-1-吡咯啉N-氧化物(DMP O),苯基叔丁基氮氧化合物(P BN)以及α-(1-氧基-4-吡啶基-N-叔丁基氮氧化合物)(4-P OBN)等,其中最常用的是5,5-二甲基1-吡咯啉N -氧化物(DM P O)。DMP O作自由基捕获剂对自由基结构变化相当敏感,可以提供自由基结构的详细信息。它与?OH产生的自旋加合物的ESR谱表现出特别容易识别的特征谱线。在溶液中容易形成的自我捕集产物二聚体自由基不会干扰实验结果[16]。
丛建波等[17]采用低温方法保存由捕捉剂DMP O 与?OH产生的自旋加合,通过对77K液氨保存不同时间后自由基自旋加合物ESR信号强度的对比,发现保存时间延长至3天时其ES R波谱的峰高和积分值都没有明显衰减,这给实验室没有ESR测定条件的研究者提供了用ESR测定短寿命自由基的途径,即选择合适的捕捉剂捕捉待测的自由基后立即置于液氨中保存,测定时取出解冻后马上进行。Pou等[18]用紫外线照射H2O2产生?OH,?OH与CH3CH2OH反应产生,再用自旋捕捉剂P OBN捕获,用ES R测定自旋加合物。
运用自旋捕集-ESR方法进行?OH的检测虽然简单有效,但是它的仪器成本较高,灵敏度很低,因为自旋加合物大都不稳定,其寿命仍然很短,只有几分钟或几十分钟,所以选择合适的自旋捕捉剂是应用自旋捕集-ESR技术的关键,必要时需自行设计合成自旋捕捉剂,而且必须在捕集自由基后立即进行ESR测量,所以其定量分析不很精确,限制了许多实验研究及工业应用。
5 高效液相色谱法(HP LC)
高效液相色谱法(H igh Perf or mance L iquid Chr oma2 t ography)是在经典液相色谱法的基础上,随着现代科学技术的发展而发展起来的一种高效、高速、高灵敏度的现代分离方法。从原理上讲,只要能溶解在流动相中的物质都可以用高效液相色谱法来分离和分析[6〗。高效液相色谱的应用也是以羟基捕捉剂将活泼的?OH 转化为较稳定的形式为前提的。
一般的?OH捕捉剂是安息香酸/水杨酸(S A)、苯二甲酸、二甲亚砜(DMS O)等。
吴建林[19]等在体系pH为3.2的条件下,以水杨酸为捕获剂,用高效液相色谱法检测水杨酸与?OH反应的生成物2,5-二羟基苯甲酸(2,5-dHBA)和2,3 -二羟基苯甲酸(2,3-dHBA)及少量的儿茶酚,间接验证了辉光放电等离子体中?OH的存在。另外,近来
二甲基亚砜(DMS O)作为捕捉剂也引起了人们的关注。?OH与二甲基亚砜反应生成甲磺酸,可以通过HP LC 来测定其含量,从而推测?OH的含量。Fukui[20]等用DMS O捕获?OH生成甲基亚磺酸,再同坚牢黄GC盐反应生成2-氯苯重氮甲砜。用乙酸乙酯萃取后,Cap2 cell-Pak NH2柱,乙醇-正己烷(3:100)作流动相分离,在波长285n m下检测。该法适用于Fent on反应和次黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶系统中产生的?OH的测定。此外,以DMS O为捕捉剂的检测方法还可以通过分光光度计来测量生成的量,所以该种方法还有一定的应用前景。
总体上来讲,这种方法具有测量方便,高效,灵敏度高,检测限可达10-9～10-11g等优点,可以作为Fent on试剂氧化反应的?OH测定方法。但是,又因为它需要昂贵的设备并且反应过程比较复杂,有很多的中间产物与支线产物,所以在自由基的准确定量检测上,仍显不足。
6 化学发光法(CL)
化学发光法(che molu m inescence analysis)是根据化学发光反应在某一时刻的发光强度或反应的发光总量来确定反应中相应组分含量的分析方法[21]。
产生化学发光的体系比较多,其中鲁米诺、光泽精和酵母作为发光体系比较常用。化学发光法已经广泛应用于生物系统内的自由基和活泼代谢物的检测。近几年,人们通过偶合手段,将化学发光分析法用于水处理中?OH的测定。
化学发光法的发光光强可以利用鲁米诺(氨基苯二酰一肼)来大大加强[22]。?OH可直接氧化鲁米诺产生化学发光,这是化学发光法测定?OH的原理[23]。孙涛等[24]采用流动注射化学发光法检测有亚铁离子催化的Fent on体系产生的?OH,并以鲁米诺为发光增效剂。考察反应物和鲁米诺的浓度对化学发光强度、稳定性以及重现性的影响,得到检测?OH的条件。Yildiz等[25]利用亚铁离子诱导鲁米诺发光的方法来检测自由基,确定其消耗量,而且可以做到发光信号的连续检测。钌(Ⅱ)-联吡啶和钌(Ⅱ)-邻菲咯啉是两种常用电致化学发光试剂,同时也是很好的化学发光试剂,将其用于Fent on反应中的?OH测定[26],此法可取得较好的实验结果。徐向荣等[27]以酵母为发光底物〗确定了测定Fent on反应中产生的?OH的化学发光法。该方法已用于模拟染料废水处理中?OH的测定。
化学发光法检测的精度可以利用结合其他检测方法,例如与高效液相色谱(HP LC)联用的方法来提高。总体来看,化学发光法与自旋捕捉-电子自旋共振发法(ESR)、高效液相色谱法(HP LC)相比,具有廉价、灵敏度高、反应快速等优点。目前已经成功应用到医学检测(特别是活体检测)领域中。相信随着研究的进一步开展,也会在环境检测领域有所应用,从而为水处理中?OH的检测提供了一条途径。
7 电化学检测法(EC D)
电化学检测法(electr oche m ical detecti on)是根据电化学原理和物质的电化学性质,通过测量电信号(电流、电压、电阻等)的强度或变化,对被测组分进行定性定量分析的检测方法[21]。在?OH的检测中,主要是用电化学仪器获得加合物的极谱图,通过峰电流变化间接测定其浓度。
目前作为电化学检测方法的捕捉剂主要有二甲基亚砜(DMS O)+乙酰丙酮+氨、DMS O+乙酰丙酮+盐酸肼,脱氧核糖等。
邰超等[28]报道了用Fent on反应产生的?OH氧化DM S O生成甲醛,再与乙酰丙酮、氨发生反应,根据反应产物的峰电流变化利用ECD法间接检测?OH,并用此方法测定了数种清除剂与?OH反应速率常数和清除?OH的半抑制浓度(I C50)值,该方法简便可靠。袁倬斌等[29]利用脱氧核糖与在Fent on反应中产生的?OH作用,在酸性条件下经过降解生成丙二醛,丙二醛再与甲醛、氨相互作用,生成具有电化学活性的产物3, 5-二甲酰-1,4-二氢吡啶,通过用电化学分析法检测产物3,5-二甲酰-1,4-二氢吡啶的形成和变化,可得到丙二醛的产生量和变化,进而推断出?OH的量及变化。储金宇等[30]利用自动电位滴定仪,建立了一套电化学分析和氧化还原法联合检测?OH的新方法。该方法终点判断简单、操作简便、稳定性好、测定快速。程宏英等[31]采用毛细管电泳(CE)与电化学分析法相结合的方法,以对羟基苯甲酸为自由基捕捉剂,测定硫酸铜-维生素C反应体系中的?OH。通过对实验参数的调整,得到最优的检测条件。
电化学检测法具有仪器简单、实用、测定快速等优点,但其抗干扰能力不强,常与化学发光法、毛细管电泳法联合使用。
8 其他方法
除了上述各种方法外,还有气相色谱法[32]、激光诱导荧光成像法(L I F i m aging)等[33]。激光诱导荧光成像法是目前惟一的?OH直接检测方法,它是利用激光照射?OH使其发出特征荧光,用特殊相机记录荧光密度,从而测算被测分子基团浓度。
9 结论与展望
高级氧化技术已经成为水处理中一个重要的方法,对于其机理的研究成为其发展的关键。而?OH的定量、在线、准确检测是研究高级氧化反应机理的重要
手段与工具。以上所述各种检测方法多以检测Fent on 试剂氧化反应的?OH,具有一定的局限性,需要对其进行拓展,以检测其他高级氧化法中的?OH,而且有些捕集反应过程反应步骤较多,产物较复杂,因此无论是直接测定方法还是间接测定方法,在实验中都需要特别注意其定性或定量的可靠性与准确性。
目前,将不同的检测方法相结合来提高分析效果的方法是普遍看好的分析手段之一。新方法必须具备灵敏度高,准确度好,仪器价格低廉、操作方便、捕捉剂易于制取,抗干扰能力强等特点。相信随着对这一领域研究的不断深入,还会有更多更先进的高效廉价的方法来完善这一检测技术。
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D evelop m en t of the research on m ethods for
the deter m i n a ti on of hydroxyl rad i ca ls
L i u J i a n-we i Yang Chang-he
(School of C ivil Engineering of N anchang U niversity,N anchang330031)
Abstract:The oxidati on of hydr oxyl radicals is one of the most i m portant mechanis m s of advanced oxidati on and als o is one of the difficulties t o research.This paper revie ws several methods for the deter m inati on of hydr oxyl radicals,discusses the p resent p r oble m s of these methods and finally brings f or ward characteristics that the ne w methods have t o need.
Key W ords:waste water treat m ent advanced oxidati on p r ocess hydr oxyl radicals
羟基自由基的测定方法
羟基自由基(.OH)是最活跃的一种活性分子，也是进攻性最强的化学物质之一，几乎可以与所有的生物分子、有机物或无机物发生各种不同类型的化学反应，并伴有非常高的反应速率常数和负电荷的亲电性。羟基自由基是目前所知活性氧自由基中对生物体毒性最强、危害最大的一种自由基，可以通过电子转移、加成以及脱氢等方式与生物体内的多种分子作用，造成糖类、氨基酸、蛋白质、核酸和脂类等物质的氧化损伤，使细胞坏死或突变，羟基自由基还与衰老、肿瘤、辐射损伤和细胞吞噬等有关。羟基自由基由于其寿命短，反应活性高，存在浓度低，目前尚未有专一、有效的方法可以精确测定羟基自由基的含量，其测定方法也成为一项国际性的难题。本文对近几年出现的羟基自由基检测方法进行了综述。 1电子自旋共振法 电子自旋共振法或电子顺磁共振法主要研究对象为未成对的自由基或过渡金属离子及其化合物。自旋捕捉(spin trapping)技术的出现为化学反应中自由基中间体及生命活动过程中短寿命自由基的检测开辟了新的检测途径[[1]]。此方法是利用捕捉剂与自由基结合形成相对稳定的自旋加合物(spin adducts)，然后进行ESR测定。 2HPLC法 HPLC法可用于间接测定自由基。测定过程中必须先选择合适的化合物捕集被测体系中的自由基，使之生成具有一定稳定性，且能被液相色谱分离与检测的产物，然后用HPLC进行测定。1）、采用二甲基亚砜捕集羟基自由基的HPLC测 2）、采用水杨酸捕集羟基自由基的HPLC测定方法 3化学发光法 化学发光法是一种灵敏、准确的检测自由基的方法，其原理是利用发光剂被活性氧自由基氧化成激发态，当其返回到基态时放出大量光子，从而对发光起放大作用。且自由基产生越多，发光值就越大。通过函数换算间接反应系统中自由基的量。与ESR和HPLC法相比，具有操作简便、设备成本较低、测定快速等优点。4氧化褪色光度法 6极谱法 7毛细管电泳-电化学检测法 8胶束电动毛细管色谱法
羟基自由基发生器复习进程
羟基自由基发生器 说明书 江苏恩飞特环保工程有限公司
目录 一、羟基自由基技术简介 (3) 二、羟基自由基（.OH）产生的方法及其原理 (3) 三、羟基自由基的特点 (5) 四、废水处理效果及能耗 (5) 五、公司信息 (5)
一、羟基自由基技术简介 有机污染物种类繁多，不少难于生化降解，尤其“三致”有机污染物，由于在水体中浓度低至10—9级对人类健康危害仍很大，因此对于这类毒性大，浓度高且难于生化降解的有机废水处理已是当前世界水处理领域的热点。 80年代末，随着有机电化学理论研究的深入，证实不少有机物的氧化还原、加成或分解都可在电极上进行，是去除水中有机污染物很有发展潜力的新方法，并被誉为“清洁处理法”，对一些成份复杂、生物难降解的有机废水，用生物法或一般物理化学方法难于奏效，而电解法则有可能获得较好的结果。 比较国内外有机废水众多的处理技术，从经济和技术统一的观点考虑，认为电解法和催化氧化法均有巨大的潜力。因此，从三维电极的基本原理出发，巧妙配以催化氧化技术，构成一种新的很具特式的羟基絮凝复合床（即多维电极羟基发生器）水处理技术。这种充分利用一些已有的原理和技术进行“巧妙的组合”达到1+1>2的目的，以求获得更佳效果的方法也是当前学术和工业领域的新思想。这种新技术是根据水中需要去除污染物的种类和性质，在两个主电极之间充填高效、无毒的颗粒状专用材料、催化剂（或催化手段）及一些辅助剂、组成去除某种或某一类有机或无机污染物最佳复合填充材料作为粒子电极，将它们置于结构为方型或圆型的复合床内，当需要处理的废水流经羟基絮凝复合床装置时，在一定的操作条件下，装置内便会产生一定数量的羟基自由基和新生态的混凝剂。这样废水中的污染物便会产生诸如催化氧化分解、混凝、吸附、络合、置换等作用，使废水中的污染物迅速被去除。 二、羟基自由基（·OH）产生的方法及其原理 羟基自由基如下表所示，其标准电极电位仅次于F2+2H+/2HF，比O3+2H+/H2O+O2还要高，因此是极强的氧化剂。 表几种氧化剂的电极电位
羟基自由基清除注意事项
一般而言，对于Fenton试剂与有机化合物氧化能力的影响因素大致上可分为： A.亚铁离子浓度。 B.过氧化氢浓度。 C.溶液于反应时的反应温度。 D.溶液中的pH值。 以下将对此四项变因做详细的探讨： A.亚铁离子浓度的影响 在Fenton试剂的反应中，亚铁离子主要是扮演着催化过氧化氢的角色。因此，若溶液中没有亚铁离子当触媒，则其溶液可能就没有氢氧自由基的生成。所以，大致上分解反应会随亚铁离子的浓度增加而加快，亚铁添加量会影响脱色效率，亚铁剂量愈高效果愈佳，此原因为增加亚铁剂量将使氧化反应更加完全并且可产生混凝机制而进行脱色(26)。但亚铁离子本身会与有机物形成竞争，亚铁离子浓度过高会增加氢氧自由基的消耗，反而造成处理效果的下降，反应式如下： Fe2+ + ·OH Fe3+ + OH- 故当浓度到达某一定值时，则其分解速率便不会在随着亚铁离子浓度的增加而持续加快，且亚铁离子浓度和生成物的比值也将可能会影响生成物的分布。一般而言，亚铁离子浓度皆维持在亚铁离子与其反应物之浓度比值为1：10-50(wt/wt)。 此外，亚铁在Fenton程序中除了扮演催化过氧化氢的角色外，亦具有混凝的功能，因此过量的铁离子加入将会造成过度的混凝，降低Fenton程序处理的效果，其可能的反应如下所示: B.过氧化氢浓度的影响 反应过程中，过氧化氢的浓度会直接影响氧化有机物的效果。一般而言，随着过氧化氢添加量的增加，有机物的氧化效果亦将随之提升，并且过氧化氢的添加浓度不同，则分解反应生成的产物将会有所差异。大致而言，在过氧化氢浓度越高的情况下，则其氧化反应产物，将会更趋近于最终产物。但是，当溶液中的过氧化氢浓度过高时，反而会使过氧化氢与有机物竞争氢氧自由基，而造成反应速率的结果可能不如预期一般增加。此外，当Fenton试剂系统中过氧化氢浓度远高于亚铁离子浓度时，Fenton法所产生的氢氧自由基会与过氧化氢反应产生perhydroxyl radical (HO2．)及一系列反应，且三价铁离子会与HO2．进行氧化还原反应生成superoxide radical anion (O2．)，造成过氧化氢消耗量的增加，过量的过氧化氢加药量并不必然增加氢氧自由基的浓度，氢氧自由基达到稳定浓度所需反应时间随加药量增加而增加(27)。因此，若以连续之方式加入低浓度之过氧化氢，减少因为过氧化氢初始浓度过高所导致的抑制效应，亦可得到较好的氧化效果。 C.温度的影响 根据Arrhennius' Law：k=k0exp(-Ea/RT)可得知温度的改变会影响活化能及反应速率常数，进而影响反应速率。 对于Fenton试剂反应而言，一般若选用的反应温度条件是在小于20℃以下时，其对有机物的氧化速率将会随温度升高而加快。但是，倘若将其反应的温度升高至40-50℃时，其Fenton反应将会可能因为温度过高，进而使过氧化氢自行分解成水与氧(2H2O2 → 2H2O + O2 )，造成Fenton试剂对氧化有机物之反应速率减慢。 因此，当过氧化氢浓度超过10-20 g/L时，在其经济与安全的考量下，应谨慎选择适当的温度。在一般商业应用上，通常皆将其反应的温度设定在20-40℃之间。 D. pH值的影响 于Fenton试剂反应中，其反应溶液之pH值对Fenton法之影响，关系到铁离子错合效应、铁
自由基及检测方法
ESR 电子顺磁共振（EPR）或称电子自旋共振（ESR）现象最早发现于1944年。它利用具有未成对电子的物质在磁场作用下吸收电磁波的能量使电子发生能级间的跃迁的特征，对顺磁性物质进行检测与分析。 自旋捕集方法是将不饱和的抗磁性化合物（自旋捕集剂）加入反应体系,与反应体系中产生的各种活性高、寿命短的自由基结合形成相对稳定的自旋加合物,以适于ESR检测其原理是利用适当的自旋捕捉剂与活泼的短寿命自由基结合,生成相对稳定的自旋加合物,可以用电子自旋共振波谱法检测自旋加合物的数量,利用自旋加合物的数量来计算原来自由基的多少。 H： V： ESR测自由基是怎么被检测的（细胞，组织，溶液？体内，体外？） (MGD)2 - Fe2 +,是含有10mmol·L- 1MGD 和2mmol·L- 1FeSO4的溶液。 体外捕集：处死后取组织（血液、细胞），加入捕集剂，ESR测定 体内捕集：腹腔注射捕集剂，处死取组织（血液、细胞），ESR测定 腹腔注射几乎没有检测到自由基信号，或者信号很弱，而处死后样品加捕获剂则可以检测到自由基信号。 通用捕获剂 典型的自旋捕捉剂是亚硝基化合物或氮氧化合物，把足够量的自旋捕捉剂加入到产生自由基的体系中，自旋捕获剂就会快速地和任何出现的自由基反应，最后给出稳定的可检测的氮样氧自由基加合物。所形成的自由基加合物的ESR 谱上有被捕自由基基因给出的超精细分裂,可鉴别被捕自由基通用自旋捕获剂所形成的自由基加合物对自由基结构变化相当敏感， ESR 技术检测O-2 O-2可以与1，2-二羟基苯-3，5-二磺酸钠(Tiron)(钛铁试剂)快速反应生成一种称之为“Tiron 半醌自由基”的自旋加合物，比较稳定，可在室温下应用电子顺磁共振波谱仪(EPR)进行检测，从而解决了生理条件下水溶液中寿命极其短暂的O-2·的定性和定量问题 ESR 技术检测·OH DMPO作自由基捕获剂对自由基结构变化相当敏感,可以提供自由基结构的详细信息。它与·OH产生的自旋加合物的ESR谱表现出特别容易识别的特征谱线。在溶液中容易形成的自我捕集产物二聚体自由基不会干扰实验结果。 ESR 技术检测血红蛋白结合的一氧化氮 在组织或血液中，一氧化氮大多与氧或过渡金属反应生成了硝酸盐或亚硝酸盐以及一氧化氮与金属的配合物。一氧化氮与血红蛋白的结合速率常数非常高，而且能够得到有特征的ESR 波谱。利用这一性质，我们可以用血红蛋白作为一氧化氮的捕集剂检测一氧化氮自由基。但是，HbNO 极易氧化，这就限制了这种方法在富氧条件下的应用。 ESR 技术检测生物体系产生的一氧化氮 一氧化氮与含金属蛋白反应产生的亚硝酰的金属配合物，往往会抑制细胞中许多重要的酶，对细胞产生毒害作用。目前应用较多的捕集剂的有Fe2+- (DETC)2，它可与一氧化氮形成稳定的单亚硝酰-铁配合物MNIC，给出特征的ESR 波谱。但由于Fe2+-( DETC)2不溶
SOD羟基自由基
SOD,POD,CAT,MDA的活力含量测定方法酶液提取：称取鲜叶样品0.5g于预冷的研钵中，加1ml0.05mol/lpH7.0磷酸缓冲液在冰浴上研磨成浆，加蒸馏水使其在离心管里定容至5ml。将提取液于10000转/分冷冻离心20分钟。上清液用于测定SOD,POD,CAT的活力测定及MDA含量测定。 SOD 测定SOD活性的试剂配制及用量 1.先配制N（根据实验用量确定）倍的混合液，其中一倍的混合液包括： 0.05mol/lPBS(pH7.8):1.5ml 100umol/lEDTA-Na2:0.3ml 0.03721g用PBS定容至1000ml 750mmol/lNBT:0.3ml 0.06133g定容至100ml(避光保存）130mmol/lL-Met:0.3ml 1.9399gMet用PBS定容至100ml 蒸馏水;0.25ml 待试验开始后再加入0.05ml酶液，实验组加入0.3ml20umol/l核黄素，对照组加入等量的磷酸缓冲液（核黄素的配制：0.0753g 用蒸馏水定容至1000ml避光保存）实验组放在光照处，对照组放在黑暗处，20分钟后测定A560的值 SOD总活性（U/gFW)=(Ack-AE)*V/Ack*1/2*W*Vt 其中Ack为照光管的吸光度值，AE为遮光管的吸光度值，V为样品液总体积（ml)，W为样品鲜重
POD 在试管中依次加入 4ml0.3%愈创木酚（0.02mol/l pH6PBS配制而成） 50ul酶液 50ul0.3%（2.5ml30%过氧化氢，用0.05mol/lpH7的PBS定容到250ml) 摇匀，立即计时，1分钟后在470nm波长下比色，每一分钟记录一次吸光度值，连续记录5分钟。以每分钟内A470为一个过氧化物酶活性单位(U)，用下面公式计算过氧化物酶活性 过氧化物酶活性(U/gFW.min)=ΔA470*Vt/W*Vs*t*0.01 式中ΔA470为反应时间内吸光度的变化，Vt为提取液总体积（ml),W为样品鲜重（g）,Vs为测定时取用酶液体积（ml),t为反应时间（min) CAT 取酶提取液50ul 加入3ml0.05mol/lpH7.0PBS 再加入0.3%过氧化氢200ul 迅速摇匀，立即计时，1分钟后在UV-754分光光度计的240nm 波长下比色，每一分钟记录一次吸光度值，连续记录5分钟。以每分钟内A240下降0.01为一个酶活性单位(U),按下式计算 过氧化氢酶活性（U/gFW.min）=ΔA240*Vt/W*Vs*0.01*t 式中ΔA240为反应时间内吸光度的变化，Vt为提取液总体积
超氧阴离子自由基检测试剂盒(磺胺比色法)
超氧阴离子自由基检测试剂盒(磺胺比色法) 简介： 超氧阴离子自由基作为生物体代谢过程中产生的一种自由基，可攻击生物大分子，如脂质、蛋白质、核酸和聚不饱和脂肪酸等，使其交链或者断裂，引起细胞结构和功能的破坏，与机体衰老和病变有很密切的关系，清除超氧阴离子自由基的研究已经得到了广泛的关注。 Leagene 超氧阴离子自由基检测试剂盒(磺胺比色法)又称超氧阴离子清除能力检测试剂盒，其检测原理是利用羟胺氧化的方法可以检测生物体系中超氧阴离子自由基(O 2-)，即超氧阴离子自由基(O 2-)与羟胺反应生成NO 2-，在一定范围内颜色深浅与超氧阴离子自由基(O 2-)成正比，根据NO 2-反应的标准曲线将A 530换算成NO 2-浓度，再依据上述关系式即可计算出O 2-浓度。该试剂盒主要用于测定植物组织中的超氧阴离子自由基含量或超氧阴离子清除能力。该试剂盒仅用于科研领域，不宜用于临床诊断或其他用途。 组成： 自备材料： 1、 蒸馏水 2、 实验材料：植物组织(大豆、绿豆、玉米等叶片)、血液、组织样本等 3、 研钵或匀浆器 4、 离心管或试管 5、 低温离心机 6、 恒温箱或水浴锅 7、 比色杯 8、 分光光度计 操作步骤(仅供参考)： 编号 名称 TO1123 50T Storage 试剂(A): NO 2-标准(1mM) 1ml RT 试剂(B): O 2- Lysis buffer 125ml RT 试剂(C): 羟胺溶液 30ml RT 试剂(D): 氨基苯磺酸显色液 30ml 4℃ 避光 试剂(E): 萘胺显色液 30ml 4℃ 避光 使用说明书 1份
1、准备样品： ①植物样品：取正常或逆境下的新鲜植物组织，清洗干净，擦干，切碎，迅速称取预冷的O2-Lysis buffer后冰浴条件下匀浆或研磨，4℃离心，上清液即为超氧阴离子自由基提取液，4℃保存备用。 ②血浆、血清和尿液样品：血浆、血清按照常规方法制备后可以直接用于本试剂盒的测定，4℃保存，用于超氧阴离子自由基的检测。 ③高活性样品：如果样品中含有较高浓度的超氧阴离子自由基，可以使用O2- Lysis buffer 进行恰当的稀释。 2、配制系列NO2-标准溶液：取出NO2-标准(1mM)恢复至室温后，以NO2-标准(1mM) 按下表继续稀释： 加入物(ml) 1 2 3 4 5 6 NO2-标准(1mM)0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 蒸馏水0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 NO2-含量(μM) 10 20 30 40 50 60 3、O2-加样：按照下表设置空白管、标准管、测定管，溶液应按照顺序依次加入，并注意 避免产生气泡。如果样品中的超氧阴离子自由基浓度过高，可以减少样品用量或适当稀释后再进行测定，样品的检测最好能设置平行管。 加入物(ml) 空白管标准管测定管 蒸馏水1—— 系列NO2-标准(1-6号管) — 1 — 待测样品——0.25 O2- Lysis buffer ——0.25 羟胺溶液——0.5 混匀，25℃水浴孵育。 氨基苯磺酸显色液0.5 0.5 0.5 萘胺显色液0.5 0.5 0.5 混匀，30℃水浴孵育。 4、O2-测定：以空白调零，分光光度计(1cm光径比色杯)检测标准管、测定管530nm处吸光度(A标准、A测定)。 计算： 以系列NO2-标准(1-6号管)含量(μM)为横坐标，以对应的吸光度为纵坐标，制作标准曲线，根据测定管的吸光度进而计算NO2-含量。根据如下公式计算具体样品中超氧阴离子
羟自由基清除率测定
抗氧化活性的测定(参考)——测定活性物质对羟自由基的清除率 （羟自由基清除试验） 采用Fenton 试剂：过氧化氢/亚铁盐。 原理：H 2O 2与亚铁离子反应生成·OH,·OH 自由基一般存活时间比较短，具有较高的反应活性。当在反应体系中添加水杨酸，便能快速的捕捉·OH 而产生紫色化合物（2,3-二羟基苯甲酸），该有色化合物在510nm 处有较大吸收峰，测其吸光度可表示羟自由基（?OH ）的多少，吸光度与羟自由基（?OH ）的量成正比。反应体系中若加入羟自由基（?OH ）清除剂后，被氧化的水杨酸减少，则体系颜色变浅甚至消失，吸光度变小。 操作： 样品处理：蔬菜水果切分，榨汁（切分后可放在2%的盐酸或草酸溶液中护色）。将蔬菜汁或果汁放入50ml 离心管中（如有颜色加适量活性炭或白陶 土），在3000~ 4000rpm 下离心10min~ 20min 后（若样品蛋白含量较高，需加适量乙酸锌，亚铁氰化钾）快速过滤，滤液备用。 取25ml 比色管2支（样品管、空白管），分别加入5ml 1mmol/L 硫酸亚铁溶液、5ml 3mmol/L H2O2溶液，样品管中加入1ml 样品溶液，空白管中加入1ml 蒸馏水，混合均匀后用3mmol/L 水杨酸溶液定容至刻度，在37℃(0.1±℃)的恒温水中反应15min 后，用分光光度计在510nm 的波长下测定各管的吸光度。以3mmol/L 水杨酸溶液调零。 其对?OH 自由基的清除率SA （%），可根据下式进行计算：式中： A0—不加样品的吸光度； A1—加入样品的吸光度 100A0A1-A0= SA(%)?清除率 ###【以往经验，不一定全适用】：若样品不进行脱色处理，则操作如下：在3支25ml 的比色管中（样品管、空白管、样品本底管）依次加入5ml1mmol/L 硫酸亚铁溶液，空白管和样品管中各加入5ml3mmol/L H 2O 2溶液，本底管中H 2O 2溶液用蒸馏水代替。
羟自由基测定试剂盒使用说明
羟自由基测定试剂盒使用说明 货号：LA1950 规格：50管/48样 产品内容： 试剂一：3%H2O2标准品贮备液0.5mL×1支，4℃保存3个月。 0.03%标准品应用液的配置：3%H2O2标准品贮备液：双蒸水=1：99稀释，现用现配。 试剂二：底物贮备液1mL×1支，4℃保存3个月。 底物应用液的配制： 如果您的样本为抑制羟自由基，即测定管吸光度比对照管吸光度低，则底物反应液的配制：底物贮备液：双蒸水=1：99稀释，现用现配。 如果您的样本为产生羟自由基，即测定管吸光度比对照管吸光度高，则底物反应液的配制：底物贮备液：双蒸水=1：299稀释，现用现配。 试剂三：甲液贮备液2mL×1支，4℃保存3个月。用时用双蒸水稀释至1：9稀释成应用液。乙液7mL×2支，4℃保存3个月。 试剂三应用液的配制：甲液应用液与乙液等比列混合，按需配置，剩余的4℃保存。 试剂四：液体10mL×1瓶，4℃保存3个月。用时加双蒸水稀释至100mL制备应用液，4℃保存。若有结晶，则放置37℃水浴至全部溶解后再稀释。 试剂五：液体30mL×1瓶，避光4℃保存3个月。 试剂六：液体30mL×1瓶，避光4℃保存3个月。 试剂七：分析纯的冰乙酸自备。 显色剂的配制：试剂四应用液：试剂五：试剂六：冰乙酸=8:3:3:2，现用现配。 抑制羟自由基的物质如：血清（浆）、各种组织匀浆液、口服液等
产生羟自由基的物质如：中性白细胞、某些药物、部分植物等。 产品简介： Fenton反应是最常见的产生羟自由基的化学反应，H2O2的量和Fenton反应产生的OH·量成正比，当给予电子受体后，用griess试剂显色，形成红色物质，其呈色与OH·的多少成正比列关系。 操作步骤： 以上配制好的应用液，先在37℃水浴中温育3min，一下操作在37℃水浴中进行。 空白管标准管对照管测定管 双蒸水（mL）0.40.20.2 0.03%H2O2标准应用液（mL）0.2 底物应用液（mL）0.20.2 样本（mL）0.2 试剂三应用液（mL）0.40.40.40.4 混匀，37℃反应1min（准确以秒表计时），从加完试剂三开始到1min结束，立即加入显色剂终止反应，一次只能做一个管子。 显色剂2222 混匀，室温放置20min，波长550nm，1cm光径，双蒸水调零，测定各管吸光度值。 参考取样量：血清（浆）样本用生理盐水20倍稀释后取0.2mL做检测；如果您有精确微量移液器，可直接取0.010mL血清（浆），再加0.190mL生理盐水。组织匀浆上清，取0.2mL 检测。具体取样量根据您自己做的预实验确定。 计算：
羟基自由基
羟基自由基（·OH）因其有极高的氧化电位（2.80EV），其氧化能力极强，与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐，无二次污染。 非净化风在高级氧化机房内，经过净化、稳压等预处理步骤，在活化能发生器中采用电磁波振荡处理，产生有负离子的高级氧化活化气。 活化气进入催化床后与加压回流水混合，再一起进入纳米级催化剂的微晶空穴环境中获得羟基自由基，形成活化溶气水。 活化溶气水经溶气释放系统后产生微气泡的活化气，在浮选中与悬浮物及油类结合后实现气浮分离。 流程概述：一级浮选出水自流进入二级催化气浮催化系统，经电解催化处理
后进入进水间。催化系统电催化反应器风源采用高级氧化活化气，来自配套的高级氧化机房。非净化风在高级氧化机房内，经过净化、稳压等预处理步骤，在活化能发生器中采用电磁波振荡处理，产生有负离子的高级氧化活化气。进水间设加药管线和污泥进料线，配备搅拌机一套，为加药搅拌区。催化气浮主体池体前端配置微风搅拌系统，为微风搅拌区；中段和后段为溶气催化系统，为活化水气浮分离区域。污水在进水间投加絮凝剂或活性污泥后进入主体池体，絮凝剂来自1#或2#浮选加药中心，活性污泥来自氧化沟回流污泥。通过加药搅拌区及微风搅动混合区，使悬浮物及油类混凝，通过活化水气浮分离区实现浮渣分离。活化气进入催化床后与加压回流水混合，再一起进入纳米级催化剂的微晶空穴环境中获得羟基自由基，形成活化溶气水。活化溶气水经溶气释放系统后产生微气泡的活化气，在浮选中与悬浮物及油类结合后实现气浮分离。污水通过溢流堰板进入出水间，出水间设回流溶气水泵P-23/1、2、3和均质罐提升泵P-6/1、2、3、4。微风搅拌系统风源来自MBBR单元配套风机。溶气催化系统溶气水源采用P23泵回流水；气源采用高级氧化活化气。二浮出水间设污泥进料线，可引入活性污泥。二浮出水或混合活性污泥的出水通过P6泵送入均质罐，实现污水进入浮选后工序和均质罐活性污泥供料。二浮出水间设在线液位计，并与变频机泵P-6/1实现连锁。浮渣由刮渣机自池面刮入集渣槽，自管道自流去浮渣池，通过浮渣泵P19/1、2送入三泥处理单元。 浮选池体为封闭形式，设有臭气收集设施。主要机泵开停状态、液位、报警等信号远传污水DCS。 高级氧化单元升级改造工程主要是对污水场原有的高级氧化单元内部分设施根据青岛石化高酸原油适应性改造消缺污水处理场适应性改造的要求进行升级，同时对工艺流程重新优化和设定。 本次升级改造内容包含：OH催化反应器升级2台新增2台、活化能发生器升级3台新增1台、富氧机升级2套、低压配电箱1台，其它原有设施均保留。 高级氧化单元升级改造后工艺流程设定在MBBR工序前，此为优化后主流程。 优化流程概述：监测池污水经出水提升泵提升进入石英砂过滤器，去除悬浮物后进入高级氧化系统的预催化床，在预催化床与活化气混合后流经两级OH催化反应器配合活化气和高频电场对水质进行处理，活化气在两级OH催化床内通过纳米级催化剂的微晶空穴环境获得羟基自由基。其出水经活化能反应器、纳米催化反应器、催化混合器在纳米级催化剂的微晶空穴环境中再次获得羟基自由基用于难降解污染物反应，并从活化气中获得高电位氧化剂，使得污染物得到初步降解。 高级氧化单元出水进入MBBR，进行生化处理后泵送活性炭床，经生物活
羟自由基清除率测定
抗氧化活性的测定(参考)——测定活性物质对羟自由基的清除率 （羟自由基清除试验） 采用Fenton 试剂：过氧化氢/亚铁盐。 原理：H 2O 2与亚铁离子反应生成·OH,·OH 自由基一般存活时间比较短，具有较高的反应活性。当在反应体系中添加水杨酸，便能快速的捕捉·OH 而产生紫色化合物（2,3-二羟基苯甲酸），该有色化合物在510nm 处有较大吸收峰，测其吸光度可表示羟自由基（?OH ）的多少，吸光度与羟自由基（?OH ）的量成正比。反应体系中若加入羟自由基（?OH ）清除剂后，被氧化的水杨酸减少，则体系颜色变浅甚至消失，吸光度变小。 操作： 样品处理：蔬菜水果切分，榨汁（切分后可放在2%的盐酸或草酸溶液中护色）。将蔬菜汁或果汁放入50ml 离心管中（如有颜色加适量活性炭或白陶土），在3000~ 4000rpm 下离心10min~ 20min 后（若样品蛋白含量较高，需加适量乙酸锌，亚铁氰化钾）快速过滤，滤液备用。 取25ml 比色管2支（样品管、空白管），分别加入5ml 1mmol/L 硫酸亚铁溶液、5ml 3mmol/L H2O2溶液，样品管中加入1ml 样品溶液，空白管中加入1ml 蒸馏水，混合均匀后用3mmol/L 水杨酸溶液定容至刻度，在37℃(0.1±℃)的恒温水中反应15min 后，用分光光度计在510nm 的波长下测定各管的吸光度。以3mmol/L 水杨酸溶液调零。 其对?OH 自由基的清除率SA （%），可根据下式进行计算：式中： A0—不加样品的吸光度； A1—加入样品的吸光度 ###【以往经验，不一定全适用】：若样品不进行脱色处理，则操作如下：在3支25ml 的比色管中（样品管、空白管、样品本底管）依次加入5ml1mmol/L 硫酸亚铁溶液，空白管和样品管中各加入5ml3mmol/L H 2O 2溶液，本底管中H 2O 2溶液用蒸馏水代替。 本底管和样品管分别加入1ml 样品溶液，空白管中加入1ml 蒸馏水，混合均匀后用3mmol/L 水杨酸溶液定容至刻度。在37℃(0.1±℃)的恒温水中反应15min 100A0A1-A0= SA(%)?清除率
氧自由基吸收能力测定方法的研究进展
基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目（ＩＴＢＢ２Ｄ２００８－４－０７）作者简介：宋立霞（１９８２－），女（汉），硕士研究生，研究方向：植物抗氧化剂的高通量筛选。＊通讯作者 宋立霞１，２，王向社１，２，吴紫云２，３ ，李明芳１，刘兴地１，郑学勤１，＊ （1.中国热带农业科学院生物技术研究所，海南海口571101；2.海南大学农学院，海南儋州571737； 3.中国热带农业科学院橡胶研究所，海南儋州571737） 氧自由基吸收能力测定方法的研究进展 ADVANCE IN OXYGEN RADICAL ABSORBANCE CAPACITY SONG Li-xia 1,2,WANG Xiang-she 1,2,WU Zi-yun 2,3,LI Ming-fang 1,LIU Xing-di 1,ZHENG Xue-qin 1,*(1.Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Haikou 571101,Hainan,China;2.College of Agriculture of Hainan University,Danzhou 571737,Hainan,China;3.Rubber Research Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Danzhou 571737,Hainan,China)Abstract:The principle,reactive mechanism,advantage and disadvantage of oxygen radical absorbance capaci －ty (ORAC)were revealed.The advance of ORAC at home and abroad was described.The significance of ORAC was explained. Key words:oxygen radical absorbance capacity;antioxidant activity;antioxidant;free radical 摘 要：介绍氧自由基吸收能力（ORAC ）法的原理、反应机制及其优缺点，综述ORAC 法在国内外的研究进展，阐明 ORAC 法在抗氧化剂评价中的研究意义。 关键词：氧自由基吸收能力；抗氧化活性；抗氧化剂；自由基 盐也有显著的鲜味。 此外，氨基酸与戊糖或甲基戊糖的还原产物4-羧基戊烯醛作用生成含有氨基类的烯醛类的香味物质[6]。氨基酸种类不同，与戊糖作用所产生的香味风味也有差别。3.3其它菌群对泡菜风味的作用 主要是酵母类，如鲁氏酵母、圆酵母、隐球酵母等。酵母菌在缺氧条件下进行酒精发酵生成乙醇，乙醇本身具有香气，还能和有机酸结合成酯类，更能增加泡菜的香气。鲁氏酵母既有酒精发酵的作用，又能分解戊糖产生4-乙基-愈创木酚[7] ， 对泡菜的风味有辅助性作用。此外，少量的醋酸菌在泡菜发酵的后期阶段也起一定的作用，产生的醋酸具有风味的同时，还能与醇类结合生成酯类，增加泡菜的香气香味。4结论 泡菜是一种营养卫生的蔬菜发酵制品，泡菜风味取决于发酵所用的蔬菜原料和发酵所用的乳酸菌种和 其他相关菌种。深入了解泡菜发酵的风味形成原理，有利于进一步改善泡菜制品的风味，有利于加速泡菜工业的产业化进程，同时可为调香师提供重要依据。参考文献: [1] 陈仲，翔董英．泡菜工业化生产的研究进展[J]．食品科技，2004（4）：33-35 [2]张静， 张锦丽，杨娟侠．乳酸菌群对乳酸发酵作用的探讨[J]．天津农业科学，2002（2）：18-20[3]郑炯，黄明发．泡菜发酵生产的研究进展[J]．中国调味品，2007（5）：22-25 [4]苏扬，陈云川．泡菜的风味化学及呈味机理的探讨[J]．中国调味品，2001（4）：28-31 [5] 周晓媛，夏延斌．蔬菜腌制品的风味研究进展[J]．食品与发酵工业， 2004（4）：104-107[6]黄梅丽．食品色香味化学[M]．北京：轻工业出版社，1984：110-112[7]庞杰，向珣．涪陵榨菜的加工及生产现状[J]．长江蔬菜，1999（2）： 42-44 收稿日期：2008-05-22 222222222222222222222222222222222222222222222222
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江苏恩飞特环保工程有限公司 目录 一、羟基自由基技术简介 (2) 二、羟基自由基（.OH）产生的方法及其原理 (3) 三、羟基自由基的特点 (4) 四、废水处理效果及能耗 (5) 五、公司信息 (5)
一、羟基自由基技术简介 有机污染物种类繁多，不少难于生化降解，尤其“三致”有机污染物，由于在水体中浓度低至10—9级对人类健康危害仍很大，因此对于这类毒性大，浓度高且难于生化降解的有机废水处理已是当前世界水处理领域的热点。 80年代末，随着有机电化学理论研究的深入，证实不少有机物的氧化还原、加成或分解都可在电极上进行，是去除水中有机污染物很有发展潜力的新方法，并被誉为“清洁处理法”，对一些成份复杂、生物难降解的有机废水，用生物法或一般物理化学方法难于奏效，而电解法则有可能获得较好的结果。 比较国内外有机废水众多的处理技术，从经济和技术统一的观点考虑，认为电解法和催化氧化法均有巨大的潜力。因此，从三维电极的基本原理出发，巧妙配以催化氧化技术，构成一种新的很具特式的羟基絮凝复合床（即多维电极羟基发生器）水处理技术。这种充分利用一些已有的原理和技术进行“巧妙的组合”达到1+1>2的目的，以求获得更佳效果的方法也是当前学术和工业领域的新思想。这种新技术是根据水中需要去除污染物的种类和性质，在两个主电极之间充填高效、无毒的颗粒状专用材料、催化剂（或催化手段）及一些辅助剂、组成去除某种或某一类有机或无机污染物最佳复合填充材料作为粒子电极，将它们置于结构为方型或圆型的复合床内，当需要处理的废水流经羟基絮凝复
(2)人体内自由基种类
（2）人体内自由基种类 （2）人体内自由基种类 人体内重要的自由基包括 1．超氧阴离子自由基(·O2) 2．羟自由基(·OH) 3．羧自由基(ROO·) 4．脂氧自由基 5．一氧化氮自由基(NO·) 6．硝基自由基(·ONOO-) 由于特殊的电子排列结构，氧分子(O2)极容易形成自由基。这些由氧分子(O2) 形成的自由基统称为氧自由基。上述的氧自由基，H2O2，单线态氧(1O2)和臭氧，统称为活性氧（ROS）。 常见活性氧自由基简介 (1) 超氧化物阴离子自由基
O2若只得到一个电子，则成为带一个负电荷的离子，但仍 有一个电子未配对，用O2-·表示，称之为超氧化物阴离子自由基(Superoxide Anion Radical)，或简称为超氧化物自由基(Superoxide radical)，它在生物体内不仅具有重要的生物功能，还与多种疾病有密切关系，同时它还是生物体生成的第一个氧自由基，是所有氧自由基的前身，经过一系列反应可生成其它氧自由基，因此它具有特别重要的意义。 人的体液生理pH为6.5~7.5，在生理条件下，体内生成的主要是超氧化物阴离子自由基。它在水溶液中及油溶性介质中的存活时间分别约为1秒和1小时。与其它活性氧相比，它不很活泼，因此曾经有人认为其毒性可能较小；后来研究表明，正是由于其寿命较长，可从其生成位置扩散较长的距离，到达较远处的作用靶标而具有更大的危险性。(参考文献1，P7)O2-·的毒性是机体发生氧中毒的主要原因，由它引起的 损伤主要表现在使核酸链断裂、多糖解聚和不饱和脂肪酸过氧化，进而造成膜损伤、线粒体氧化磷酸化作用的改变及其他一系列的变化。 超氧化物阴离子自由基可受超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,
羟基自由基检测方法的研究进展
羟基自由基检测方法的研究进展 刘建伟 杨长河 (南昌大学建筑工程学院,南昌330031) 摘 要:羟基自由基氧化是高级氧化技术重要的机理之一,也是研究的难点之一。本文归纳总结了测定羟基自由基的几种方法,并探讨了各种方法存在的问题,提出了新的检 测方法所应具备的特点。 关键词:水处理 高级氧化技术 羟基自由基 1 前言 随着经济的快速发展,环境污染问题越来越严峻, 传统水处理方法难以有效处理成分日益复杂的污水, 水处理新技术的研究与应用成为环保领域的重要研究 课题。以臭氧氧化、光催化氧化、电化学氧化、超声技 术、湿式氧化等为代表的高级氧化工艺(Advanced Oxi2 dati on Pr ocess,AOP)处理污染物技术的形成,为我们提 供了处理水体中污染物的新思路。高级氧化工艺具有 反应速度快、处理完全、无公害、适用范围广等优点。 这一概念由Glaze等[1]于1987年提出,被定义为能够 产生羟基自由基(?OH)的氧化过程。目前水处理中 能产生?OH的高级氧化技术主要有臭氧氧化、Fent on 均相催化氧化、湿式氧化、光催化氧化、电催化氧化、光 电催化氧化、超声空化氧化[2]、高压脉冲放电等离子体 技术[3,4]等。 随着对其反应机理研究的深入,逐渐认识到反应 过程中?OH的行为的重要性。?OH具有一个未成对 电子,使其具有极强的氧化能力(2.80V),仅次于氟(2. 87V),并能引发诱导产生链反应,主要通过电子转移、 亲电加成、脱氢反应等途径无选择性地与各种有机化 合物直接作用并最终将其降解为C O 2、H 2 O等无害物 质。由此,准确的?OH的检测特别是在线检测已被认为是此项研究的重要方面,也是目前各种高级氧化反应机理研究的难点之一。由于自由基是化学反应的中间体,大部分自由基寿命极短。在水相反应体系中的?OH的寿命仅大约10-9s[5],直接对其进行检测受到仪器操作方面的限制很大,而且其存在依赖于特定的反应环境,因而关于自由基的行为方面,推测和间接证明的为多,直接测量的为少。 目前,对?OH检测只能使用捕捉剂捕获,通过检测加合物来间接测定其数量。这就要求底物或捕捉剂的捕捉效率高、与?OH反应迅速、产物稳定。检测方法主要有分光光度法、荧光光度法(F D)、电子自旋捕集法(ESR)、高效液相色谱法(HP LC)、化学发光法 (CL)、电化学检测法(EC D)等。各种方法都有其优缺点,因此找到一种适宜的检测方法,对于水处理中各种参数的优化意义重大。 2 分光光度法 分光光度法是分子吸收光谱方法,是利用分子对外来辐射的吸收特性建立起来的,是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种方法[6]。由于?OH具有极强的氧化性,在水处理过程中改变了底物的结构、性质和颜色,从而可以改变待测液的光谱吸收,利用底物吸光度的改变,从而间接测定?OH的浓度。 目前采用的底物或者捕获剂主要有溴邻苯三酚红(BPR)、中性红、邻二氮菲-Fe2+、二甲亚砜(DMS O)与坚牢蓝BB组合、亚甲基蓝(MB)、孔雀石绿(M G)等[7]。 谢云涛等[8]建立了以CO 2 +-H2O2-BPR-硫脲研究?OH的新体系。研究发现在催化剂硫脲的参与下产生的?OH与加入的显色剂(溴邻苯三酚红,BPR)发生作用,使显色剂褪色。利用分光光度计测定BPR 在553.5n m处吸光度的变化,间接测定?OH的产生及?OH清除剂的清除作用。徐向荣等[9〗用DM S O捕集Fent on反应体系中的?OH,产生的甲基亚磺酸与坚牢蓝BB盐反应,生成的重氮化合物经甲苯:正丁醇(3:1)混合物萃取后,用分光光度法在420n m处进行比色测定,认为这种方法用来研究?OH的产生与清除准确可靠,有较好的重现性。王金刚等[10〗利用亚甲蓝(MB)被氧化后褪色的机理,使用Fent on试剂与亚甲蓝作用,验证了体系中起氧化作用的是羟自由基,从而建立了亚甲蓝光度法检验羟自由基的方法。吴春笃等[11]利用孔雀石绿(M G)被氧化后吸光度降低的原理,建立一种等离子体产生?OH的检测方法。?OH与孔雀石绿按照等摩尔比进行定向反应,所以反应中消耗掉的孔雀石绿的摩尔量与被捕获的?OH的量是相等的,根据?OH与孔雀石绿反应前后吸光度差值,可间接计算出?OH浓度。
高级氧化技术 羟基自由基
高级氧化技术羟基自由基(.OH) 羟基自由基 羟基自由基(.OH)是一种重要的活性氧，从分子式上看是由氢氧根（OH-）失去一个电子形成。羟基自由基具有极强的的电子能力也就是氧化能力，氧化电位2.8v。是自然界中仅次于氟的氧化剂。 电生羟基自由基在有机废水处理中的应用 近年来，浓度高且结构稳定的有机废水不断出现，如何有效地去除这些难降解的有机废水已经成为水处理的热点问题。羟基自由基（·OH）因其有极高的氧化电位（2.8V），其氧化能力极强，与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐，无二次污染[1]。目前国内外有不少研究者进行利用·OH处理有机废水的研究。产生·OH的途径较多，主要有Fenton 法[2]、氧化絮凝法[3]、臭氧法[4]、超声降解法[5]和光催化法[6]。近年来应用电化学法产生·OH处理有机废水获得了较大的进展，在降解和脱色上卓有成效。下面就对电生·OH的途径及其在有机废水处理中应用的最新进展进行评述。 1.电Fenton法 工艺上将Fe2+和H2O2的组合称为Fenton试剂。它能有效地氧化降解废水中的有机污染物，其实质是H2O2在Fe2+的催化下产生具有高反应活性的·OH。目前，Fenton法主要是通过光辐射、催化剂、电化学作用产生·OH。利用光催化或光辐射法产生·OH，存在H2O2及太阳能利用效率低等问题。而电Fenton法是H2O2和Fe2+均通过电化学法持续地产生[7]，它比一般化学Fenton试剂具有H2O2利用率高、费用低及反应速度快等优点。因此，通过电Fenton法产生·OH将成为主要途径之一。
过氧自由基清除能力测定法-操作图解
过氧自由基(?O2-)的清除能力（连苯三酚自氧化法）（适用于：SOD及各种抗氧化剂） 操作图解 具体方法 1 溶液配制 1.1 Tris溶液（0.1mol/L）：1.21 gTris（三羟甲基氨基甲烷，M.W. 121.1）+100 mL蒸馏水。 1.2 HCl溶液（0.1mol/L）：取0.1 mL浓盐酸，加蒸馏水稀释到6 mL。 1.3 Tris-HCl缓冲液（0.05mol/L，pH7.4，含1mmol/L Na2EDTA） 40 mL0.1 mol/L Tris溶液+ x mL0.1 mol/L HCl溶液+15.2 mg Na2EDTA，混合，稀释到80 mL。用pH 计测量，pH应为7.4。用棕色瓶保存在冰箱内(最多保存三天) 。（以上为一个样品的用量）用前稍热至室温，再测pH值，符合要求即可。 1.4 60 mmol/L连苯三酚溶液（溶于1 mmol/L盐酸中） 取0.1mol/L HCl溶液（见1.2项）20μL，用蒸馏水稀释到2 mL，得1 mmol/L盐酸溶液（用pH计测量，pH＝2.5-3.0）。再往里加连苯三酚14.6 mg (M。W.126.1 )，即得。（当天有效,以上为1个样品的用量）。 2 测试液 2.1连苯三酚溶液：取2950μL Tris-HCl缓冲液加入到石英比色皿中，再加约50μL连苯三酚溶液，迅速混合(颠覆式)，开始计时,每隔30秒读数一次A值（325nm），至300秒（5min）时为止。（空白参比：Tris-HCl 缓冲液） ΔA＝A325nm,300s - A325nm,30s。由于ΔA值反映了生成·O2的初始浓度，所以，对于同一批实验而言，此时的ΔA值必须相等。此时的ΔA为ΔA0。 3.2 样品溶液：取xμL样品溶液加入到大石英比色皿中，再加（2950-x）μL Tris-HCl缓冲液，再加50μL 连苯三酚溶液，迅速混合(颠覆式)，开始计时,每隔30秒读数一次（A值，325nm），至300秒时为止。（空白参比：Tris-HCl缓冲液） ΔA＝A325nm,300s - A325nm,30s。此时的ΔA为ΔA样。 3 计算公式 清除率＝(ΔA0-ΔA样)/ΔA0 *100
羟自由基
羟自由基 枸杞粉碎后，按照1:50（W/V)的料液比加入80%的乙醇溶液，70℃浸提3次，每次2.0h，抽滤并合并滤液，55℃下旋转浓缩至點稠状。 在比色管中依次加入2mmol/LFeSO4溶液3mL，1mmol/LH2O2溶液3mL，接着加入6mmol/L 的水杨酸溶液3mL摇勾后在37℃下水浴15min后取出，然后分别加入1mL不同浓度的样液，同时加入1mL超纯水作对照，以消除后加的1.0mL样液中水所造成的体系吸光度的降低，定容至10mL刻度线摇匀，再在37℃下水浴加热15min，取出于510nm下测其吸光值A1,对照所测吸光值A2。样液对经基自由基清除率为： 清除率(％)=(A2-A1)/A2×100% 取1 ～5 g/L多糖样品溶液0. 5 mL，反应体系中加入再分别加入0. 5 mL 9 mmol/L水杨酸-乙醇溶液，10 mmol/L硫酸亚铁溶液，加入3. 5 mL 蒸馏水后，5 mL 10 mmol/LH2O2启动反应，混匀，37 ℃水浴保温15 min，在510 nm 处测A1，以蒸馏水代替样品溶液作为空白对照测定A0，用0. 5 mL 蒸馏水代替水杨酸-乙醇溶液作为调零组。清除率计算公式同上。 4】9 mmol /L FeSO4 1 mL，9 mmol /L 水杨酸-乙醇1mL，不同浓度的待测溶液1 mL，8 ．8 mmol /L H2O21mL 最后加入混匀并启动整个反应。37 ℃反应0．5h 后，4000 rpm 离心10 min，然后以蒸馏水作为空白，在510 nm 下测定吸光度。以上混合溶液中以蒸馏水代替H2O2作为待测溶液的本底吸收值。清除率( %) = A0 －( Ax －AX0)A0× 100式中: A0为空白对照液的吸光度，Ax为加入待测溶液后的吸光度，Ax0为不加显色剂H2O2待测溶液的本底吸收值。 超氧阴离子 邻苯三酚自氧化法测定按参照文献[11]的方法并略有改动，按照表3进行加样，在325 nm 波长下，每隔0.5 min记录一次值，连续记录3 min。样品在同样条件下测定吸光值，每个处理试样均做3个平行试验，取平均值。多糖对超氧阴离子的清除作用按下列公式计算：