© 2012 г. Г. Н. Зверева, доктор физ.-мат. наук
НПК “Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова”, Санкт-Петербург
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации, Санкт-Петербург
E-mail: zvereva@soi.spb.ru
Расчетным путем показана возможность генерации высокореактивных радикалов путем фотолиза молекул воды вакуумным ультрафиолетовым излучением. Рассчитаны концентрации продуктов разложения воды, численно показана возможность деструкции ароматических хлорсодержащих соединений, находящихся в жидких и газообразных средах, продуктами ВУФ фотолиза молекул воды. Численно продемонстрирована возможность использования продуктов ВУФ фотолиза молекул воды в биологических целях.
Ключевые слова: вакуумное ультрафиолетовое излучение, эксимерные лампы, радикалы ОН.
Коды OCIS: 260.5130, 260.7210
УДК 535-31; 621.384.4
Поступила в редакцию 30.03.2012
Литература
1. Morimoto Y., Sumitomo T., Yoshioka M., Takemura T. Resent progress on UV lamps for industries // Proc. of IAS (IEEE Industry application society). 2004. C. 24–31.
2. Oppenlander Th. Photochemical Purification of Water and Air. Wiley-VCH. 2003. Weinheim. 368 p.
3. Handbook of Environmental Engineering / Еd. By Wang L.K., Hung Y.-T. and Shammas N.K. Human Press Inc. NY. 2006. 481 p.
4. Kirino O., Enomoto T. Ultra-flat and ultra-smooth Cu surfaces produced by abrasive-free chemical-mechanical planarization/polishing using vacuum ultraviolet light // Precision Engineering. 2011. V. 35. C. 669–676.
5. Weltmann K.D., Kindel E., Woedtke T., Hähnel M., Stieber M., Brandenburg R. Atmospheric-pressure plasma sources: Prospective tools for plasma medicine // Pure Appl. Chem. 2010. V. 82. P. 1223–1237.
6. Kalghatgi S., Kelly C.M., Cerchar E., Torabi B., Alekseev O., Fridman A., Friedman G., Azizkhan-Clifford J. Effects of Non-Thermal Plasma on Mammalian Cells / PLos One. 2011. V. 6(1). P. 1–11.
7. Heit G., Neuner A., Saugy P.-Y., Braun A.M. Vacuum-UV Actinometry. The Quantum Yield of the Photolysis of Water // J. Chem. Phys. A. 1998. V. 102. P. 5551–5561.
8. Пикаев А.К., Кабакчи С.А. Реакционная способность первичных продуктов радиолиза воды М.: Энерго-издат, 1982. 201 с.
9. Weeks J.L., Meaburn G.M.A.C., Gordon S. Absorption Coefficient of Liquid Water and Aqueous Solutions in the Far Ultraviolet // Rad. Research. 1963. V. 19. P. 559–567.
10. Atkinson R., Baulch D.L., Cox R.A., Crowley J.N., Hampson R.H., Hynes R.G., Jenkin M.E., Rossi M.J., Troe J. Evaluated kinetic and photochemical data for atmospheric chemistry: Volume I – gas phase reactions of Ox, HOx, NOx and SOx species // Atmos. Chem. Phys. 2004. V. 4. P. 1461–1738.
11. Wardman P. Reduction Potentials of One-Electron Couples Involving Free Radicals an Aqueous Solutions // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1989. V. 18. № 4. P. 1637–1756.
12. Аристова Н.А., Пискарев И.М. Очистка воды в больших водоемах за счет цепных реакций, инициированных гидроксильными радикалами// Соврем. наукоемк. технологии. 2008. № 2. C. 42–46.
13. Locke B.R. Electrical discharge with water spray // Proceedings of 4th International Congress On Cold Atmospheric Pressure Plasmas: Sources and Applications (CAPPSA 2009). Ghent, Belgium, 2009. P. 62–65.
14. Maehara T., Nimura S., Toyota H. Radio frequency plasmas in water // Abstracts Of 18th Topical Conference on Radio Frequency Power in Plasmas, Ghent, Belgium, 2009. P. 13.
15. Handbook on advanced photochemical oxidation processes, EPA/625/R-98/004. 1998. C. 97.
16. Gettoff N. Purification of drinking water by irradiation. A review // Proc. Indian Acad. Sci. (Chem/Sci.). 1993. V. 105. № 6. P. 373–391.
17. Heit G., Braun A.M. VUV-photolysis of aqueous systems: spatial differentiation between volumes of primary and secondary reactions // Wat. Sci. Tech. 1997. V. 35. № 4. P. 25–30.
18. Loraine G.A., Glaze W.H. Destruction of vapor phase halogenated methanes by means of ultraviolet photolysis // 47th Purdue Industrial Waste Conference Proceedings, Lewis Publishers, Inc., Chelsea. 1992. P. 309–316.
19. Afzal A., Oppenlander Th., Bolton J.R., El-Din M.G. Anatoxin-a degradation by Advanced Oxidation Processes: Vacuum-UV at 172 nm, photolysis using medium pressure UV and UV/H2O2 // Water Research. 2009. V. XXX. P. 1–9.
20. Buxton G.V., Greenstock C.L., Helman W.P., Ross A.B. Critical Review of Rate Constants for Reactions of -Hydrated Electrons, Hydrogen Atoms and Hydroxil Radicals (OH/O–) in Aqueous Solution // J. Phus. Chem. Ref. Data. 1988. V. 17. № 2. P. 513–531.
21. H.Bielski J.B., Cabelli D.E., Arudi R.L. Reactivity of HO2/O2– radicals in aqueous solution // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1985. V. 14. № 4. P. 1041–1051.
22. Бугаенко В.Л., Бяков В.М. Количественная модель радиолиза жидкой воды и разбавленных растворов водорода, кислорода и перекиси водорода. I. Формулировка модели // Химия высоких энергий. 1998. Т. 32. № 6. С. 407.
23. Зверева Г.Н. Исследование разложения воды вакуумным ультрафиолетовым излучением // Опт. и спектр. 2010. Т. 108. № 6. С. 963–970.
24. Пискарев И.М. Модель реакций при коронном разряде в системе О2(г)–Н2О // Ж. Физ. Хим. 2000. Т. 74. № 3. С. 546–551.
25. Watanabe K., Zelikoff M. Absorption Coefficient of Water Vapor in the Vacuum Ultraviolet // J. Opt. Soc. Am. 1953. V. 43. № 9. P. 753–755.
26. Watanabe K., Inn E.C.Y., Zelikoff M. Absorption Coefficients of Oxygen in the Vacuum Ultraviolet // Chem. Phys. 1953. № 6. P. 1026–1030.
27. Mandalakis M., Berresheim H., Stephanou E.G. Direct Evidence for Destruction of Polychlorobiphenyls by OH Radicals in the Subtropical Troposphere // Envir. Sci. Technol. 2003. V. 37. P. 542–547.
28. Anderson P.N., Hites R.A. OH Radical Reactions: The Major Removal Pathway for Polychlorinated Biphenyls from the Atmosphere // Environ. Sci. Technol. 1996. V. 30. P. 1756–1763.
29. Sehested K., Hart E.J. Formation and Decay of the Biphenyl Cation Radical in Aqueous Acidic Solution // J. Phys. Chem. 1975. V. 79. P. 1639–1642.
30. Daniels M., Grimison A. Photochemistry of Thymine // Nature. 1963. V. 197. P. 484.
31. Daniels M., Grimison A. Photolysis of the aqueous thymine system // Biochim. Biophys. Acta. 1967. V. 142. P. 292–303.
32. Ohtani B., Nagasaki H., Nishimoto S., Sakano K., Kagiya T. Far ultraviolet induced decomposition ot thymine in deaerated and aerated aqueous solutions // Can. J. Chem. 1986. V. 64. P. 2297–2300.
33. Ohtani B., Nagasaki H., Sakano K., Nishimoto S., Kagiya T, Photoinduced oxygenation of thymine in an aqueous suspension of titanium dioxide // J. Photochem. Photob. A. 1987. V. 41. P. 141–143.
34. Swarts S.G., Sevilla M.D., Becker D., Tokar C.J., Wheeler K.T. Radiation-Induced DNA Damage as a Function of Hydration // Rad. Res. 1992. V. 129. P. 333–344.
35. Ito T., Ito A., Hieda K., Kobayashi K. Wavelength Dependence of Inactivation and Membrane Damage to -Saccharomyces cerevisiae Cells by Monochromatic Synchrotron Vacuum-uv Radiation (145–190 nm) // Rad. Research. 1983. V. 96. P. 532–548.
36. Бенсассон Р., Лэнд Э., Траскот Т. Флэш фотолиз и импульсный электролиз. М.: Наука, 1987. 398 с.
37. Coohill T.P., Sutherland J.C. Free-electron laser in ultraviolet photobiology // J. Opt. Soc. Am. B. 1989. V. 6. № 5. P. 1079–1082.
38. Radiation Research. Ed. By G. Slimi. 1967. 927 c.
Полный текст
