Gốc tự do hydroxyl (.OH) tạo thành trong quá trình oxi hóa pyrite (FeS2)

Tóm tắt

     Pyrite - thành phần cấu tạo chính trong đất phèn (acid sulfate) - được phát hiện rằng có thể phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ như trichloroethylene, chlorobenzene (20, 21). Tuy nhiên, cơ chế liên quan đến quá trình này vẫn chưa rõ ràng. Bài báo này nhằm mục đích nghiên cứu xem tại sao pyrite có thể làm được nhiệm vụ đó. Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đã phát hiện ra gốc hydroxyl (.OH) được sản sinh từ pyrite dưới những điều kiện khác nhau. Đây là gốc tự do rất mạnh, có thể phân hủy rất nhiều loại hợp chất hữu cơ. Lượng .OH tạo thành được tính toán bằng cách so sánh giữa lượng gốc tự do tạo thành do pyrite với gốc tự do sinh ra từ dung dịch hydrogen peroxide (H2O2) với chất xúc tác là horseradish peroxidase (HRP) (Một loại enzyme được tìm thấy trong cây cải ngựa). Trong dung dịch pyrite dưới điều kiện hiếu khí, lượng .OH được giải phóng tăng lên theo thời gian. Các gốc tự do được tích trữ trong dung dịch nước theo thời gian. Dưới điều kiện kỵ khí, số lượng gốc tự do sinh ra là không đáng kể so với lượng sinh ra trong điều kiện hiếu khí. Ảnh hưởng của các nồng độ khí oxy ban đầu lên sự phát sinh các gốc tự do được thấy rõ ràng sau 168h phản ứng. Ở giai đoạn đầu khi khí oxy vẫn còn tồn tại trong hệ thống, số lượng gốc hydroxyl được sinh ra là tương tự nhau đối với tất cả các nồng độ oxy ban đầu khác nhau. Tuy nhiên, trong giai đoạn sau, khi khí oxy được tiêu thụ bởi các phản ứng oxy hoá pyrit, hệ thống có nồng độ oxy ban đầu cao hơn sẽ phát hiện ra nhiều gốc tự do hơn. Sự phát sinh gốc hydroxyl có thể nói đã đóng vai trò cốt yếu trong việc sử dụng pyrit để giảm thiểu các chất ô nhiễm hữu cơ.