
碳中心自由基(CCRs)是水环境中有机污染物转化过程的关键中间体。华东师范大学生态与环境科学学院关小红团队连璐诗课题组通过结合荧光探针与高分辨质谱技术,开发了一种用于选择性检测水中碳中心自由基的分析方法。

该研究对9种荧光探针进行了系统评估,最终选定3-ap/BDP作为最优探针——其优势在于对多种模型碳中心自由基均具备优异的检测性能。该方法展现出良好的线性关系、极低的基质干扰及高灵敏度,能够在复杂环境基质中实现对痕量浓度碳中心自由基的检测。研究团队将该分析流程应用于研究:天然有机质在太阳辐射及高级氧化工艺(AOPs)作用下生成的碳中心自由基。结果共识别出30种碳中心自由基,且太阳辐射处理样品与高级氧化工艺处理样品中的自由基谱图存在显著差异:太阳辐射更易促使质荷比(m/z)较高的碳中心自由基形成,而高级氧化工艺则倾向于生成质荷比(m/z)较低的碳中心自由基。这一差异凸显了活性物种对碳中心自由基形成过程的影响。该研究结果为理解水环境中碳中心自由基的环境行为提供了关键见解,此外,所开发的分析流程也为天然水体及人工水处理系统中碳中心自由基的监测提供了强有力的工具。

该研究工作以"Selective Detection of Carbon-Centered Radicals in Water via a Fluorescent Probe and High-Resolution Mass Spectrometry"为题发表于国际知名期刊《Environmental Science & Technology》(IF=11.3)上,并被选为封面文章。连璐诗研究员为文章通讯作者,博士生许吉宏为文章第一作者,华东师范大学为论文第一完成单位。该研究受到国家自然科学基金(22476053和22276058)和上海市科学技术委员会(22ZR1420300)的资助。
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