羟基自由基与各种有机物的反应常数
羟基自由基氧化体系对乳清蛋白、β-乳球蛋白化学结构的影响
羟基自由基氧化体系对乳清蛋白、β-乳球蛋白化学结构的影响孙妍，孔保华*，刘骞【摘要】本实验主要研究乳清蛋白(WPI)和β-乳球蛋白(β-Lg)经过FeCl3/抗坏血酸(AsA)/H2O2产生的羟基自由基氧化系统氧化后化学结构产生的变化。
两种蛋白分别经过0.1mmol/L或者1mmol/L FeCl3氧化1、5和12h后，总巯基、游离氨都下降，而羰基、二聚酪氨酸和疏水性都呈增加的趋势。
低Fe3+浓度氧化1h，WPI巯基含量降低38.5%，β-Lg降低11.6%；而游离氨分别降低20.68%和0.64%。
高Fe3+浓度氧化5h，WPI羰基增加32.4%，β-Lg增加8.4%；二聚酪氨酸分别增加132.4%和28%；疏水值增加161.1%和0.7%。
高Fe3+浓度带来的氧化效果要比低Fe3+浓度明显(p＜0.05)。
这说明，氧化改变了蛋白的化学结构，氧化程度取决于浓度Fe3+的浓度，且β-乳球蛋白比乳清蛋白有更好的稳定性。
【期刊名称】食品科学【年(卷),期】2009(030)011【总页数】5【关键词】蛋白氧化；乳清蛋白；β-乳球蛋白；羟基自由基；化学结构氧化是食品加工贮藏期间引起食品品质下降的主要原因，目前越来越受到人们的重视。
氧化会引起乳品变味、变色、营养成分破坏，并且会产生有毒化合物[1-2]。
这些物理化学性质的改变和蛋白质的氧化有关，但是氧化的机理以及对整个食品质量安全体系的影响还不清楚。
最近有关氧化诱导肌原纤维蛋白化学结构改变以及对功能性影响的研究表明，氧化降低肌球蛋白结构的稳定性，增加羰基含量，同时还引起肌球蛋白重链交联，导致肌原纤维蛋白凝胶能力的降低[3-5]。
二硫键和二聚酪氨酸的形成表明由羟基自由基引发的氧化可以使蛋白质发生聚合。
羟基自由基引起的蛋白损伤和蛋白水解的敏感性之间有直接的定量关系[6]。
乳清蛋白(WPI)和β-乳球蛋白(β-Lg)做为乳蛋白中的重要成分，是引起乳蛋白氧化的主要原因。
ESR 光生自由基的检测
DMPO-O2·-
ESR——光生自由基的检测 超氧自由基、羟基自由基、空穴、单线态氧等在文献中的报道及特征：
羟基自由基的ESR谱图（DPMO-的ESR谱图）呈现出标 准的四重峰（就是有四个峰），四峰等距15G（相邻 峰的距离是一样的），且四个峰的峰高是1:2:2:1
硫酸根自由基的ESR谱图（DPMO-SO3）呈现出标准的
3260 3280 3300 3320 3340 3360 3380 3400
Fe3+为催化剂第三次实验（1.17）
0.50 0.25
0.2
DMPO _H2O2_Fe3+_1
0.1
0.2
DMPO _H2O2_Fe3+_2
0.1
DMPO _H2O2_Fe3+_3
Indensity
Indensity
Indensity
ESR——光生自由基的检测
单线态氧（.1O2-） 单线态氧是指激发态的氧分子，且自旋多重度为1，这种激发态的氧分子也具有较强的氧化性，但是在光催化过程中，氧气分子不 会直接在光照的条件下就产生单线态氧，而是需要敏化剂受到光辐射激发，再将能量传递给氧分子才能产生单线态氧，而某些染 料就是很好的敏化剂。
ESR——光生自由基的检测
光催化反应的发生是依靠半导体受到光辐射后价带上的电子激发至高能级的导带，在原来的价带留下带有氧化 性的空穴。导带上还原性的电子与价带上氧化性的空穴能够诱发后续的氧化还原反应。但是污染的降解，很多情 况下并不是由电子或是空穴直接进行氧化还原降解，而是电子-空穴先与吸附于光催化材料表面的电子受体或电 子给体进行作用，产生具有 高活性的中间物质，这些物质大多都是自由基。这些自由基能够进攻污染物分子某些 结构并破坏，从而产生氧化降解的效果。因此，对光催化降解中间活性物质-也就是自由基的研究近年来备受关 注，常见的自由基及其特性有以下几种：
高级氧化技术中羟基自由基产生的机理
高级氧化技术中羟基自由基产生的机理环境10-2班张航7号摘要:本文综述了羟基自由基(-OH)的特点和反应性质,以及O3/UV,O3/H2O2, H2O2/UV,UV/O3/H2O2,H2O2/Fe2+(Fenton’s reagent),H2O2/Fe2+/UV,电解Fenton法和非均光催化氧化等各种高级氧化技术(AOP)产生羟基自由基的机理。
关键字：高级氧化技术(AOP);羟基自由基(OH);水处理;有机污染物1、AOP的介绍高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes简称AOP)是在对传统水处理技术中经典化学氧化法改革的基础上而产生的一种新技术,是以产生羟基自由基(-OH)为标志,水理高级氧化技术其本质是利用羟基自由基氧化降解水相中的各种污染物的化学反应。
各种高级氧化技术(AOP)的共同点是反应过程中产生活性极高的羟基自由基(-OH),-OH具有以下特点:(1)氧化能力强,羟基自由基(-OH)的标准电极电势(2.80V)仅次于F2(2.87V),是一种氧化能力极强的氧化剂;(2)反应速率常数大,羟基自由基(-OH)非常活泼与大多数有机物反应的速率常数在106~1010 mol-1.L.S-1[1];(3)选择性小,与反应物浓度无关;(4)寿命短,羟基自由基(-OH)寿命极短,在不同的环境介质中,其存在时间有一定的差别,一般小于10-4s[2](5)处理效率高,不产生二次污染,同时,羟基自由基(-OH)还具有杀灭细菌~防腐保鲜的功效。
自由基中的一个未成对电子具有配对的倾向,所以大多数自由基都很活泼,反应性极强,容易生成稳定的分子,羟基自由基(-OH)作为反应的中间产物,引发诱导产生链反应,-OH主要通过电子转移~亲电加成~脱氢反应等途径无选择地直接与各种有机化合物作用而其降解为CO2、H2O和其它无害物质,且-OH氧化是一种物理化学过程,反应条件温和,比较容易控制,设备相对比较简单等优点,是一种有效降解废水中有机污染物的方法[1,3,4]。
正十六烷光催化降解的羟自由基测定及其反应速率常数
23 15
F ig12 EPR spectrum of DM PO hydroxyl adducts ob-
F ig13 Rela tive in ten sity of DM PO -O H
ta ined by irrad ia tion of T iO 2 aqueous solution s
2 结果与讨论
2. 1 T iO 2 的晶相与粒径 XRD 分析结果见图 1. 2Η= 25. 470°, 54. 322°处出现明显衍射峰, 表明此条件下合成的 T iO 2 粉末
具有锐钛矿型结构. 根据 Scherrer 公式[ 式 (8) ]得到 T iO 2 的平均粒径约 17 nm , 属于纳 t = k 0 [DM PO ] [HO ] + k [ n2C16H 34 ] [HO ]
(12)
将式 (12) 除以式 (11) , 得:
d
- d [HO ] [DM PO 2O H
dt ] dt
=
1+
k [ n2C16H 34 ] k 0 [DM PO ]
采用溶胶2凝胶法制备催化剂 T iO 2. 室温下, 将钛酸异丙酯在搅拌下缓慢滴入无水乙醇中, 经 1 h 混匀后, 先后加入适量硝酸和蒸馏水, 继续搅拌 30 m in, 得到透明的淡黄色溶胶. 陈化 1～ 3 d 后形成 凝胶, 在马弗炉里煅烧至 400 ℃, 得到 T iO 2. 1. 3 光催化降解和DM PO -O H 的测定
根据 1. 3 节的实验方法, 配制 40, 80, 120 及 160 m o l L 的 n2C16H 34水悬浮液, 分别将 4 个样品置 于 EPR 波谱仪的样品腔中, 检测生成的DM PO 2O H. 根据已知的DM PO 与 HO ·结合的速率常数推导 n2C16H 34在光催化条件下与 HO ·的反应速率常数.
羟基自由基
羟基自由基（·OH）因其有极高的氧化电位（2.80EV），其氧化能力极强，与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐，无二次污染。
非净化风在高级氧化机房内，经过净化、稳压等预处理步骤，在活化能发生器中采用电磁波振荡处理，产生有负离子的高级氧化活化气。
活化气进入催化床后与加压回流水混合，再一起进入纳米级催化剂的微晶空穴环境中获得羟基自由基，形成活化溶气水。
活化溶气水经溶气释放系统后产生微气泡的活化气，在浮选中与悬浮物及油类结合后实现气浮分离。
流程概述：一级浮选出水自流进入二级催化气浮催化系统，经电解催化处理后进入进水间。
催化系统电催化反应器风源采用高级氧化活化气，来自配套的高级氧化机房。
非净化风在高级氧化机房内，经过净化、稳压等预处理步骤，在活化能发生器中采用电磁波振荡处理，产生有负离子的高级氧化活化气。
进水间设加药管线和污泥进料线，配备搅拌机一套，为加药搅拌区。
催化气浮主体池体前端配置微风搅拌系统，为微风搅拌区；中段和后段为溶气催化系统，为活化水气浮分离区域。
污水在进水间投加絮凝剂或活性污泥后进入主体池体，絮凝剂来自1#或2#浮选加药中心，活性污泥来自氧化沟回流污泥。
通过加药搅拌区及微风搅动混合区，使悬浮物及油类混凝，通过活化水气浮分离区实现浮渣分离。
活化气进入催化床后与加压回流水混合，再一起进入纳米级催化剂的微晶空穴环境中获得羟基自由基，形成活化溶气水。
活化溶气水经溶气释放系统后产生微气泡的活化气，在浮选中与悬浮物及油类结合后实现气浮分离。
污水通过溢流堰板进入出水间，出水间设回流溶气水泵P-23/1、2、3和均质罐提升泵P-6/1、2、3、4。
微风搅拌系统风源来自MBBR 单元配套风机。
溶气催化系统溶气水源采用P23泵回流水；气源采用高级氧化活化气。
二浮出水间设污泥进料线，可引入活性污泥。
二浮出水或混合活性污泥的出水通过P6泵送入均质罐，实现污水进入浮选后工序和均质罐活性污泥供料。
一种利用铜离子催化还原性药剂与氧气反应生成羟基自由基的方法[
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510219006.2(22)申请日 2015.05.04C02F 1/74(2006.01)(71)申请人四川大学地址610065 四川省成都市武侯区一环路南一段24号(72)发明人张静 周鹏 张永丽 刘蓓张古承(54)发明名称一种利用铜离子催化还原性药剂与氧气反应生成羟基自由基的方法(57)摘要本发明公开了一种在水溶液中利用还原性药剂促进铜离子催化氧气生成羟基自由基的方法，涉及水处理药剂，解决氧气作为氧化剂在水处理过程中只能氧化少数有机物，难以氧化去除大部分有毒有害有机物的问题。
水处理药剂由氧气、二价铜离子和还原性药剂组成。
还原剂将二价铜还原为一价铜，一价铜与氧气反应生成具有极强氧化性的羟基自由基，从而氧化去除水中的难降解有机物污染物。
解决了一价铜作为催化剂在水中溶解度低、稳定性差难以实际应用的问题，克服了一价铜催化氧气过程中氧化生成的二价铜积累导致氧化效果降低的瓶颈。
本发明可以用于水处理过程中利用氧气氧化难降解物质，丰富了氧气在水处理利用的多样性。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图2页(10)申请公布号CN 104876320 A (43)申请公布日2015.09.02C N 104876320A1.一种在水溶液中利用还原性药剂促进铜离子催化氧气生成羟基自由基的方法，其特征在于：于10~40℃温度条件下，在水中连续通入氧气并投加还原性物质和二价铜离子以促进氧气分解产生羟基自由基，溶液的pH范围为4~9。
2.根据权利要求1所述的在水溶液中利用药剂促进铜离子催化氧气生成羟基自由基的方法，其特征在于：还原性药剂与二价铜离子的摩尔比大于10:1。
3.根据权利要求1所述的在水溶液中利用还原性药剂促进铜离子催化氧气产生羟基自由基的方法，其特征在于：氧气的通入量大于0.1L/(L·min)。
羟基自由基详细资料大全
羟基自由基详细资料大全羟基自由基（—OH）是一种重要的活性氧，从分子式上看是由氢氧根（OH¯）失去一个电子形成。
羟基自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化电位2.8eV。
是自然界中仅次于氟的氧化剂。
2019年4月，复旦大学魏大程课题组开发出一种基于内剪下反应的石墨烯场效应电晶体感测器，实现了对羟基自由基的检测。
基本介绍•中文名：羟基自由基•外文名：Hydroxyl radical•分子式：（-OH）•制取 ... ：高级氧化法制取 ... ,电Fenton法,电解氧化法,半导体电催法,光电催化法,检测 ... ,研究方向,套用领域,制取 ...电Fenton法工艺上将Fe 2+和H 2O 2的组合称为Fenton试剂。
它能有效地氧化降解废水中的有机污染物，其实质是H 2O 2在Fe 2+的催化下产生具有高反应活性的·OH。
Fenton法主要是通过光辐射、催化剂、电化学作用产生·OH。
利用光催化或光辐射法产生·OH，存在H 2O 2及太阳能利用效率低等问题。
而电Fenton法是H 2O 2和Fe2+均通过电化学法持续地产生，它比一般化学Fenton试剂具有H 2O 2利用率高、费用低及反应速度快等优点。
因此，通过电Fenton法产生·OH将成为主要途径之一。
套用电Fenton法产生·OH处理有机废水多数是以平板铁为阳极，多孔碳电极为阴极，在阴极通以氧气或空气。
通电时，在阴阳两极上进行相同电化当量的电化学反应，在相同的时间内分别生成相同物质的量的Fe 2+和H 2O 2，从而使得随后生成Fenton试剂的化学反应得以实现。
溶液的pH值对氧阴极还原获得H 2O 2的反应有很大的影响。
研究表明，溶液的pH值不仅对阴极反应电位和槽电压有影响，还将决定着生成H 2O 2的电流效率，进而影响随后生成·OH的效率及与有机污染物的降解脱色反应。
自由基,羟自由基,测定方法,卫生检验
自由基,羟自由基,测定方法,卫生检验自由基是一种高活性的分子或原子，具有单个不成对的电子。
它在自然界中广泛存在，并且在许多生物和化学过程中发挥重要作用。
羟自由基是一种特殊的自由基，具有氢原子失去一个电子后形成的结构。
测定自由基和羟自由基的含量和活性对于健康和环境的研究具有重要意义。
卫生检验中，测定自由基和羟自由基的方法也成为一项重要的工作。
正文一、自由基自由基是一种化学物质，具有不成对的电子。
由于自由基的电子不成对，使其具有极高的活性。
自由基在自然界中普遍存在，常见的自由基包括氧自由基（O）、氮自由基（N）和碳自由基（C）等。
自由基具有氧化作用，可以与其他分子相互作用，并引发许多生物和化学反应。
二、羟自由基羟自由基是一种特殊的自由基，具有氢原子失去一个电子后形成的结构。
羟自由基在生物体内具有重要的生理功能，如参与多种代谢过程、细胞信号传导和抗氧化反应等。
羟自由基的生成和清除平衡是维持机体正常功能的重要因素。
三、测定方法测定自由基和羟自由基的含量和活性是研究其在生物体内和环境中作用的关键。
目前常用的测定方法包括化学法、生物学法和光谱法等。
1. 化学法：化学法测定自由基和羟自由基的含量和活性主要通过测定其与其他化学物质的反应或生成产物的浓度来间接判断。
常用的化学法包括自由基清除试剂法、显色剂法和电化学法等。
2. 生物学法：生物学法测定自由基和羟自由基的含量和活性主要通过生物体内具有特异性的抗氧化酶或抗氧化物质的活性来间接反映。
常用的生物学法包括总抗氧化能力测定法、超氧化物歧化酶活性测定法和羟自由基清除能力测定法等。
3. 光谱法：光谱法测定自由基和羟自由基的含量和活性主要通过测定其在特定波长下的吸收光谱或荧光光谱来直接反映。
常用的光谱法包括电子顺磁共振法、荧光法和紫外可见分光光度法等。
四、卫生检验自由基和羟自由基在环境中的含量和活性对于环境污染和卫生检验具有重要意义。
测定自由基和羟自由基的含量和活性可以评估环境中的污染程度，提供参考依据。