摘要
以次氯酸钠为主要成分的无机含氯消毒剂多年以来在多种行业消毒得到了广泛应用，而清洁活动产生的次氯酸的排放使得次氯酸钠清洁消毒活动成为一种潜在的大气环境污染源。众所周知，次氯酸在体内由髓过氧化物酶催化过氧化氢氧化氯化物产生，是细胞产生的主要强氧化剂，以杀死细菌和其他入侵病原体。目前，体相内次氯酸与磷脂的反应研究已趋于成熟，但对于环境中次氯酸对磷脂的气-液界面的反应目前研究极少。因此，探究界面条件下次氯酸对磷脂的氧化反应过程、推导反应机理对评估次氯酸的危害性具有重要的参考价值。 本课题采用直径为10mm的小型超声波换能器，频率40kHz，发射声波波长8.65mm（25℃），搭建了超声悬浮装置。为气-液界面反应研究提供基础。搭建的声悬浮装置可悬浮直径小于4mm（半波长）的样本，为气-液界面次氯酸对磷脂的氧化研究提供反应平台。该平台对于界面反应研究具有较好的适用性，其反应参数通过优化达到最佳界面反应效率。选择纳升电喷雾离子源，构建了声悬浮-纳升电喷雾质谱法对氧化反应进行检测分析，探究气-液界面次氯酸对磷脂的氧化反应。 采用声悬浮-纳升电喷雾质谱法，在负模式下探究了不同次氯酸暴露时间的DPPE、POPG、DOPG氧化情况。通过研究该性质随时间而变化的非平衡的动态体系的变化情况，计算得出气-液界面次氯酸对POPG的伪一阶速率常数为（3.16±0.04）×10-2s-1，气-液界面的HOCl吸收系数为8.9×10-5；次氯酸对DOPG在气-液界面的伪一阶速率常数为（6.1±0.06）×10-2s-1，气-液界面的HOCl吸收系数为1.7×10-4。 最后，通过对反应溶液质谱数据采集、反应物及反应产物的二级质谱分析，详细研究了气-液界面次氯酸对DPPE、POPG、DOPG三种不同磷脂的氧化行为及机理。给出了HOCl与C=C键反应的机理，该机理同样适用于HOCl与不同脂膜的悬浮液滴的碰撞。从饱和烷基脂链的敏感程度、C=C键被氧化后是否发生裂解和增加氧官能团以及脂质致密包装时双键是否断裂形成小分子如酸和醛等三个方面，对HOCl与脂质的界面特征同气相中普遍存在的O3和·OH进行了比较，总结得出结论HOCl与脂质的氧化行为与O3和·OH的氧化有明显差异。 声悬浮装置很好地形成了气-液界面条件，为气-液界面反应研究提供了良好平台。结合纳升电喷雾质谱法，对反应进行准确、高灵敏检测，完成了气-液界面次氯酸对不同磷脂的氧化反应动力学分析，利用二级质谱分析，推测了界面反应机理，在环境中次氯酸含量增加导致的健康影响评估领域具有重要的参考价值。
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