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技術(shù)資訊

單線態(tài)氧的光化學(xué)生成

2021-08-08 14:29:47

氧氣(Oxygen)希臘文的意思是“酸素”,該名稱是由法國化學(xué)家拉瓦錫所起,原因是拉瓦錫錯誤地認(rèn)為,所有的酸都含有這種新氣體。日文里氧氣的名稱仍然是“酸素”。

氧氣的中文名稱是清朝徐壽命名的。他認(rèn)為人的生存離不開氧氣,所以就命名為“養(yǎng)氣”即“養(yǎng)氣之質(zhì)”,后來為了統(tǒng)一就用“氧”代替了“養(yǎng)”字,便叫這“氧氣”。

O2分子內(nèi)的化學(xué)鍵通常是共價鍵??諝庵械难鯕饨^大多數(shù)為三線態(tài)氧。紫外線的照射及一些有機(jī)分子對氧氣的能量傳遞是形成單線態(tài)氧的主要原因。單線態(tài)氧的氧化能力高于三線態(tài)氧。單線態(tài)氧的分子類似烯烴分子,因而可以和雙烯發(fā)生狄爾斯-阿爾德反應(yīng)。

單線態(tài)氧 (1O2) 是激發(fā)態(tài)電子異構(gòu)體和分子氧的反應(yīng)形式,通過環(huán)境三重態(tài)氧的光敏激發(fā)最有效地產(chǎn)生。光化學(xué)單線態(tài)氧生成 (SOG) 在歷史上因其實(shí)際應(yīng)用以及其反應(yīng)性的基本方面而受到極大關(guān)注。單線態(tài)氧在醫(yī)學(xué)、廢水處理、微生物消毒和合成化學(xué)中有重要應(yīng)用。

單線態(tài)氧(Singlet oxygen,1O2)即激發(fā)態(tài)氧分子,是一種高活性氧化劑,可以使用四苯基卟啉 (TPP) 作為光催化劑以光化學(xué)方式產(chǎn)生。單線態(tài)氧(1O2)可用于將烯烴氧化成更具附加值的產(chǎn)品、過氧化物或醇。MF-V6G光化學(xué)反應(yīng)器覆蓋的波長范圍最廣(從 280 到 600 nm,4000K,6000K)通過提供低壓和中壓汞燈以及LED光源,化學(xué)家可以將MF-V6G光化學(xué)反應(yīng)器用于聚合物合成、光氧化還原催化或單線態(tài)氧形成。

在光催化選擇性氧化過程中的主要氧活性物種包括超氧自由基,過氧化氫,羥基自由基,單線態(tài)氧。其中,單線態(tài)氧作為一種具有相對溫和氧化能力的活性物種,在有機(jī)合成和光動力學(xué)治療等方面?zhèn)涫荜P(guān)注。常見的產(chǎn)生單線態(tài)氧的物質(zhì)主要包括卟啉,酞菁類光敏劑,然而,它們?nèi)菀坠饨到舛セ钚?。所以,尋找可以產(chǎn)生單線態(tài)氧并且穩(wěn)定的無機(jī)光催化劑成為一項(xiàng)重要的途徑。

光催化反應(yīng)器可能應(yīng)用:烯烴與單線態(tài)氧的[1+2]環(huán)加成反應(yīng)(烯烴的光氧化反應(yīng))。


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