多溴二苯醚（PBDEs）与聚苯乙烯微塑料结合的光解解毒过程中，分离-转化耦合效应的作用：氢供体和芳基在减轻多溴二苯呋喃（PBDFs）生成中的关键作用

《Environmental Science & Technology》：Partition-Transformation Coupling Effect on Photolytic Detoxification of Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDEs) Bonding with Polystyrene Microplastics: The Critical Role of Hydrogen Donor and Aryl on Mitigation of Polybrominated Dibenzofurans (PBDFs) Formation

聚苯乙烯塑料中多溴二苯醚（PBDEs）光解生成高毒性PBDFs，通过氢原子抽象和芳基碳加成抑制其形成。实验结合DFT计算验证了动力学模型，提出分配-转化模型解释LogK_MPS=6.46-7.15与聚苯乙烯的氢供体能力协同作用，使PBDFs减少80%以上。

　　

塑料是多溴联苯醚（PBDEs）的典型载体。在PBDE的光解过程中，会生成多溴联苯呋喃（PBDFs），这类物质具有类似二氧英的特性，毒性极高。本研究提出了聚苯乙烯塑料中芳基自由基与氢气及芳基化合物发生反应的解毒机制。最初，邻位 C–Br键的断裂会产生一个芳基自由基，该自由基会经历分子内环化反应生成PBDFs。引入聚苯乙烯后，会促进氢的抽取和芳基碳的加成反应，分别生成低溴化的PBDEs和芳基加合物，这两种反应都会抑制PBDF的形成。以2,4,4′-三溴联苯醚（BDE-28）作为模型反应物，并在水溶液中使用微聚苯乙烯作为共存基质，通过动力学模型和密度泛函理论计算环化、氢抽取及芳基碳加成的速率常数，定量解释了实验中PBDF的形成速率。这种解毒作用与BDE-28在聚苯乙烯和水之间的分配行为密切相关。所提出的分配-转化模型定量描述了分配系数（Log K_MPS = 6.46 ～ 7.15）以及聚苯乙烯作为氢供体的综合效应对BDE-28转化过程的影响。聚苯乙烯与BDE-28的结合使得PBDFs和脱溴产物的生成量分别减少了约80%和超过50%。氢供体与芳基化合物的协同作用表明，聚苯乙烯作为反应底物在PBDEs的命运中起着关键作用。