УДК: 535-31; 621.384.4

Использование вакуумного ультрафиолетового излучения для получения высокореактивных радикалов

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Зверева Г.Н. Использование вакуумного ультрафиолетового излучения для получения высокореактивных радикалов // Оптический журнал. 2012. Т. 79. № 8. С. 45–54.

Zvereva G.N. Using vacuum ultraviolet radiation to obtain highly reactive radicals [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2012. V. 79. № 8. P. 45–54.

Ссылка на англоязычную версию:

G. N. Zvereva, "Using vacuum ultraviolet radiation to obtain highly reactive radicals," Journal of Optical Technology. 79(8), 477-483 (2012). https://doi.org/10.1364/JOT.79.000477

Аннотация:

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

Список источников:

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.: Энергоиздат, 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 с.