Peroxide Directing the Iron Cycling for Tailored Generation of Active Oxidants in Aqueous Fenton Reactions

均分解 水溶液 过氧乙酸 化学 激进的 过氧化物 过氧化氢 选择性 自动氧化 光化学 催化作用 无机化学 有机化学
作者
Jie Li,Linlin Yang,Yaodan Cui,Zhichao Yang,Guixiang Zeng,Bingcai Pan
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:59 (6): 3316-3324 被引量:21
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c12341
摘要

The diverse electron transfer between iron and peroxides endows Fenton and related reactions with versatility in generating multiple active oxidants, underpinning their important contribution to environmental remediation. The type of active oxidant generated can be tailored by the structure of peroxides, yet the underlying mechanism remains to be uncovered. Herein, taking the reaction of Fe(III)–picolinate (FeIII–PICA) with peroxides as an examplary case, we provide a detailed structure–activity analysis to clarify this issue. Experimental results show that the reaction of FeIII–PICA with H2O2, tert-butyl hydroperoxide, and isopropyl hydroperoxide initiates the Haber–Weiss cycle to generate radicals exclusively, whereas the reaction with peroxymonosulfate, peracetic acid, and m-chloroperoxybenzoic acid generates Fe(IV). Theoretical calculations reveal that the peroxide-dependent generation of active oxidants is attributed to the selectivity in the lysis of the PICA–FeIII–OOR intermediate, which serves as a rate-limiting step in Fenton reactions. The inductive effect of R dynamically modulates the strength of Fe–O/O–O bonding and the stability of cleavage products to favor Fe–O homolysis of PICA–FeIII–OOR toward Fe(III)/Fe(II) cycling. Conversely, the coordination of R to Fe(III) stabilizes transition states to favor O–O homolysis for Fe(III)/Fe(IV) cycling. These findings are believed to shed new light on the pathway selectivity of iron cycling in aqueous Fenton reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
甜美靖雁发布了新的文献求助10
刚刚
曾经的康乃馨完成签到,获得积分10
3秒前
Horizon完成签到 ,获得积分10
3秒前
linkey完成签到,获得积分10
6秒前
唐唐完成签到,获得积分10
6秒前
Chief完成签到,获得积分0
7秒前
藤藤菜完成签到,获得积分0
12秒前
小孟小孟完成签到 ,获得积分10
13秒前
雨也细腻完成签到,获得积分10
13秒前
DJDJ应助iking666采纳,获得10
17秒前
007完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
小章完成签到,获得积分0
22秒前
ClarkLee完成签到,获得积分10
23秒前
占那个完成签到 ,获得积分10
24秒前
蓓蓓完成签到 ,获得积分10
24秒前
Ginge完成签到,获得积分10
25秒前
岁月旧曾谙完成签到,获得积分10
25秒前
yes完成签到 ,获得积分10
27秒前
栋栋完成签到 ,获得积分10
27秒前
桃子爱学习完成签到,获得积分10
28秒前
阿特拉斯耸耸肩完成签到,获得积分10
30秒前
羞涩的成仁完成签到 ,获得积分10
30秒前
打打应助eth采纳,获得10
31秒前
含蓄凡白完成签到 ,获得积分10
32秒前
Siran完成签到 ,获得积分10
33秒前
小新完成签到 ,获得积分10
33秒前
Remon完成签到,获得积分10
34秒前
森林林林完成签到 ,获得积分10
35秒前
科研通AI6.4应助OYYF采纳,获得10
35秒前
Zhangtao完成签到,获得积分10
36秒前
Summer完成签到 ,获得积分10
36秒前
小徐完成签到 ,获得积分10
39秒前
Hello应助疯子采纳,获得10
39秒前
nan完成签到,获得积分10
39秒前
wali完成签到 ,获得积分0
40秒前
冷静新烟完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
45秒前
大气的秋荷完成签到,获得积分10
46秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7656682
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9227336
关于积分的说明 19829033
捐赠科研通 7223111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3280336
关于科研通互助平台的介绍 2440621
邀请新用户注册赠送积分活动 2280175