• 关键词：纳米金属氧化物  电子顺磁共振（EPR）  光生电子  活性氧化物种（ROS）

• 基金项目：国家自然科学基金（No.21677023）

• 赵洪霞
• 大连理工大学环境学院, 工业生态与环境工程教育部重点实验室, 大连 116024

• 沈晨
• 大连理工大学环境学院, 工业生态与环境工程教育部重点实验室, 大连 116024

• 陈秀英
• 大连理工大学环境学院, 工业生态与环境工程教育部重点实验室, 大连 116024

• 李欣桐
• 大连理工大学环境学院, 工业生态与环境工程教育部重点实验室, 大连 116024

• 摘要：纳米金属氧化物的光化学性质使其成为新的催化剂和杀菌剂,而活性氧化物种（Reactive Oxygen Species,ROS）作为其具有催化杀菌性能的主要原因受到广泛关注.本研究通过电子顺磁共振（EPR）自旋捕捉和自旋标记技术,研究了5种纳米金属氧化物（nAl₂O₃、nCuO、nTiO₂、nFe₂O₃和nZnO）在不同光照条件下形成光生电子、羟基自由基（·OH）、超氧阴离子（O₂·）和单线态氧（¹O₂）的能力.结果表明,在光照过程中,nAl₂O₃、nCuO、nTiO₂和nZnO能够生成·OH和¹O₂,nFe₂O₃只生成了¹O₂.其中,nTiO₂生成的光生电子和·OH最多,nCuO仅次于nTiO₂,nAl₂O₃和nZnO能够生成·OH,但生成量很少.本实验结果可为预测和评价纳米金属氧化物的光催化性能及环境风险提供一定的理论支持.

• Abstract：Nano-metal oxides are apotential type of new catalyst and bactericide due to its photocatalytic properties. Attentions have been paid on reactive oxygen species (ROS) due to its catalytic sterilization. In this study, we compare the capacity of five kinds of nano-metal oxides to generate photogenerated electrons, hydroxyl radicals (·OH), superoxide anion (O₂·) and singlet oxygen (¹O₂) in different light conditions by Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spin trapping and spin labeling technique. During illumination, nAl₂O₃,nCuO,nTiO₂ and nZnO are able to generate ·OH and ¹O₂, while nFe₂O₃ only generates ¹O₂. Generation of photogenerated electrons and ·OH is the highest from nTiO₂ system, followed by nCuO. nAl₂O₃ and nZnO can generate ·OH but with a slight amount. The experimental results can provide some theoretical support for predicting the catalytic performance and evaluating the environmental risk of nano-metal oxides.

• Key words：nano-metal oxide  electron paramagnetic resonance(EPR)  photogenerated electron  reactive oxygen species(ROS)

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