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在考虑所有反应伙伴的重要性:从水钠锰矿诱导BPA氧化的教训

双酚A(BPA)是世界上最常用的工业化学品中的一个。自从在市场上推出于1959年,BPA生产稳步增加,并预计由2023年年底将达到730万吨。1BPA被用于广泛的应用:从牙科密封剂到内部罐头涂料,电子设备及超市收据。2“在过去的几年中,有关人士提出过使用这种化合物的原因在于还可以在低浓度BPA可以观察到,如在自然环境中发现的那些的雌激素效应。2,3因此,自然衰减过程的研究可以帮助我们制定战略,人类暴露减少这种普遍的化学物质。

一些文献研究表明,锰氧化物(MNOX)介导的氧化表示缺氧条件的主要PBA降解途径。2这个过程产生了一系列的降解产物,包括自由基可能夫妇溶解的有机物,形成所谓的“结合残留”,未知的高分子量产品,其长期环境风险仍在辩论中。4因此反应机制的详细知识将允许进行预测,并且理想地防止,降解产物,可能是比母体化合物更危险的形成。

在此背景下,Balgooyen等。用过的搅拌流动反应器以研究BPA降解机理进水浓度经由水钠锰矿(δ-MnO的效果2)氧化。这项研究的问题是由假设动机,较高浓度的进水会导致更高的形成结合残留的。这项工作的结果是对于使用MnO的工程水处理系统直接相关的X包被砂,其中时间期间污染物的流入浓度可能会改变。

作为这项工作的一个独特的特征,作者使用基于检测有机和无机反应产物的组合的方法。具体而言,它们随后都hydroxycumil醇(HCA)和Mn水溶液(II)的形成。HCA是主要PBA氧化产物,被认为是结合残留形成的代理,而锰(II)是在还原水钠锰矿的在溶液中释放反应副产物。

出乎意料的是,这两种方法得到相反的结果:HCA产率分别为所研究的进水浓度范围内保持恒定,而锰(II)的产率作为进水浓度的增加而降低。为了解释其结果,作者推测,锰(II)是不准确的代理,如在矿物表面发生歧化和歧化反应可能改变锰水溶液(II)的浓度。使用一个优雅系列的吸附和解吸实验,Balgooyen等。能够证实这一假设,从而得出结论,在搅拌流反应器BPA氧化机理是从进水浓度确实是独立的。

除了提供一个有价值的新资料片对BPA循环在缺氧条件下的复杂的拼图,工作Balgooyen。告诉我们的东西没有什么用微量或流通反应器:为整个化学机理的研究中,所有合作伙伴的反应必须考虑 - 无论你将有多少不同的分析技术来使用。

要下载全文免费*,点击下面的链接:

在搅拌的流动反应器的双酚A进水浓度和反应时间对MnO2转变的冲击

萨拉Balgooyen,加布里埃尔的Campagnola,克里斯蒂娜K.[Remucal和马修Ginder - 沃格尔

ENVIRON。科学:过程的影响,2019年,21,19

DOI:10.1039 / c8em00451j


关于Webwriter:

Rachele奥索拉是苏黎世联邦理工学院的环境化学组的博士研究生。新利手机客户端她的研究领域在自然环境中的溶解有机物的光化学。新利手机客户端


其他参考

(1)全球双酚A市场,https://www.researchandmarkets.com/reports/4665281/the-global-bisphenol-a-market(访问2019 5月26日)。

(2)Im和洛夫勒,ENVIRON。科学。TECHNOL。201650(16),8403-8416。

(3)VOM萨尔和Hughes,ENVIRON。健康透视。2005年113(8),926-933。

(4)巴勒克拉夫等。ENVIRON。Pollut。2005年133(1),85-90。

(5)Charbonnet等人,ENVIRON。科学。TECHNOL。201852(18),10728-10736。

*免费文章访问,直到2019年6月30日

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新兴侦探系列 - 卡伦Dannemiller

卡伦C.Dannemiller博士是俄亥俄州立大学助理教授,在土木,环境,及大地测量工程和环境健康科学联合任命。新利手机客户端她也有微生物学礼貌预约。在俄亥俄州,她带领的室内环境质量(IEQ)(https://ieq.engineering.osu.edu/)组,研究室内的微生物和室内化学暴露。在2017年,她被授予登曼特聘导师奖。

在此之前她目前的状况,博士Dannemiller毕业于布朗大学的化学工程与生物工程学荣誉和赢得了她的硕士,哲学硕士,博士学位,并在化学与环境工程耶鲁大学。在此期间,她完成了在公共卫生中的室内空气质量计划加利福尼亚部门实习。她也是耶鲁大学建筑环境博士后的微生物

阅读卡伦Dannemiller的新兴调查文章“邻苯二甲酸酯的降解在地板尘埃在相对湿度升高的”,找到更多关于她在下面的访谈:

您最近新兴研究员系列论文侧重于邻苯二甲酸酯的地面灰尘在相对湿度较高的降解。如何贵的研究从你的第一篇文章进化到这个最近的文章?

本文真的让我的工作,兜了一圈。我的第一篇论文是在室内环境下,这是基于我在布朗大学化学工程系的本科工作的甲醛。在我的博士,我开始更多地关注微生物暴露在室内环境。这个新兴的研究员系列纸是如此令人兴奋,因为它通过检查这两个系统之间的相互作用结合我在室内化学和微生物学室内兴趣。新利手机客户端

哪些方面你的工作,你的那一刻最兴奋?

我直接在俄亥俄州立大学的室内环境质量实验室,和我很高兴一切,我们发现,这是我们可以运用我们的研究应用。它是如此的关键是要理解在室内环境中发生的化学和微生物过程,这在很多不同的系统具有重要意义。这些过程可以在影响弱势人群,如儿童哮喘的风险尤为重要。我们还需要在专门的,敏感的系统,如国际空间站的化学和微生物相互作用的透彻理解。我最高兴能有来自美国国立卫生研究院,美国航空航天局,阿尔弗雷德P.获得资助斯隆基金会等组织来研究这些相互作用。

在您看来,什么是在这一领域的研究回答被问最重要的问题/?

现在,很少有人知道有关室内环境的化学物质和微生物之间的相互作用。还有的需要被要求获得什么是我们身边发生的事情每天都在连一个基本的了解的问题太多了。这些可能对我们的健康有重要意义。

什么事令你最有挑战性的有关你的研究?

我的一个研究中最具挑战性,而且令人兴奋的方面是任何科学数据集所固有的意想不到的惊喜,尤其是丰富的微生物的数据集。通常情况下,未来获得基金的提议可能会导致从数据分析中发现新的关联性。

在其即将召开的会议或活动可能我们的读者认识你?

接下来的会议上,我将参加将在AEESP亚利桑那州天普,2019 5月14-16日。我很高兴能给予在周四上午的全体会议上交谈。

你如何度过你的空闲时间?

我喜欢花时间与我的家人。

你会选择哪一个职业,如果你不是一个科学家?

假如我不是一个科学家,我将是一个环保公益的保健医生。他们运用科学原理,帮助人们减少其有害的风险。我很欣赏的努力,挑战性的工作,他们每天做,尤其是在像模具整治领域。

您可以共享一块与职业相关的建议和智慧与其他年轻科学家的?

我一直很幸运,非常感谢整个职业生涯中有一些优秀的导师。我会强烈建议早期职业科学家找到导师,帮助他们浏览他们可能会遇到不同的障碍。导师的建议和灵感的重要来源。他们还可以帮助您找出令人兴奋的机会

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米歇尔Scherer等博士。赢SERDP年度奖环境恢复项目2018

恭喜博士米歇尔谢勒和她赢得调研组SERDP 2018年度奖环境恢复工程其项目氯化Ethenes的生物介导的非生物降解方法:一个新的概念框架

这是由SERDP资助的这项研究最近发表在环境科学:进程与影响新利手机客户端第20卷第10期,标题是“PCE的减少和TCE由磁铁矿重新“和特色作为同样的问题外前盖。

左图:谢勒博士和她的团队与SERDP奖,由本·茨威格拍摄。右图:ESPI前盖突出舍雷尔博士。获奖作品

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室内应用被动采样:一步步接近一个更广泛的使用

多氯联苯(的PBC)是一类与许多日常应用如电绝缘体,冷却流体,增塑剂和阻燃剂化合物的 - 仅举几例。然而,早在上世纪70年代开始的证据堆积在他们的环境持久性,并影响其作为人类致癌物的毒性。1978年,生产的PBC终止和国际禁令跟着他们的持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约列入。但有趣的是,的PBC仍然存在于我们今天的住房和学校。最近在农村和城市学校在美国进行的一项研究测量室内的PBC浓度大小比室外值高一到两个数量级。1另一项研究中测得的在居民家中的PBC和发现厨柜充当这些半挥发性化合物的室内源。2考虑到他们的健康造成不良影响和他们的普遍发生,非侵入性的,需要易于使用和廉价的探测器监控室内的PBC水平。

在这方面,被动取样器是传统取样技术的有效替代品。它们由一个放置在保护壳中的聚合材料盘组成。将采样器置于环境中后,半挥发性化合物扩散到室内并被聚合物吸收。在一定的曝光时间后,将被动取样器从现场取出,并对吸收的化合物进行提取和定量。“在采样器上”浓度(C取样器)然后用于获取环境暴露值。

然而,以准确可靠的方式使用被动取样器是一项挑战。最关键但难以捉摸的参数之一是采样率([R小号,它表示每单位时间采样的空气体积,需要正确转换c取样器曝光数据。在室外应用中,采样率通常使用“净化化合物”进行测量,该化合物是一种同位素标记的感兴趣物种,在现场部署采样器之前吸附在聚合圆盘上。采样率是根据净化化合物的损失简单估计的。这种技术是有效的,但这些参考分子的毒性使得它不适合于室内应用。另一种可能是在使用前对被动采样器进行校准,但这种方法耗时,需要使用额外的独立采样方法(例如,主动空气采样器)。

或者,[R小号可以用数学模型来估计。这些模型已经开发用于户外应用,并允许估计[R小号从风速数据。从这一点开始,赫克特和霍恩巴克最近出版假设这些相同的模型,如果适当调整,可以提供[R小号从室内气流数据。为了验证他们的想法,他们开展了一项两阶段的研究,最终目的是为在室内环境中准确使用被动取样器提供实用建议。

在第一阶段,他们使用被动和主动采样器的组合测量了38种pbcs同系物在学校教室中的采样率,并将结果与模型值进行了比较。预测的[R小号数值来自房间平均风速,这是一个很容易用风速计测量的参数。他们的结果表明,经验值和模拟值之间的差异总体上小于25%,这表明数学模型代表了一种获得采样率的相当好的方法。

在第二阶段,他们研究了被动取样器在室内的位置如何影响采样率的值。他们观察到了那个地方没有物质,由于房间的不同区域经历了不同的气流。具体来说,典型房间的流体动力学模拟显示,靠近墙壁(<30厘米)、天花板(<30厘米)、空气扩散器(<50厘米)或放置在表面的样品,其风速不具代表性,而打开或关闭的门似乎影响最小。他们因此得出结论[R小号如果被动式采样器放置得当,可以精确地建模,从而为室内设置提供了这项技术。

要下载全文免费*,点击下面的链接:

在室内环境的室内空气对准确测定的PUF-PAS采样率

尼古拉斯J。Herkert和Keri C.角扣

ENVIRON。科学:过程的影响2018,20,757年

doi:10.1039/c8em00082d


关于Webwriter以下内容:

Rachele奥索拉是苏黎世联邦理工学院的环境化学组的博士研究生。新利手机客户端她的研究领域在自然环境中的溶解有机物的光化学。新利手机客户端


文章中的参考文献:

(1)Marek等人,ENVIRON。科学。TECHNOL。2017年,51(14),7853-7860。

(2)Herkert等人,ENVIRON。科学。TECHNOL。2018年,52(9),5154-5160页。

*第条在2019年1月1日前免费使用

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