MnO2介导的氧化作用在调控溶解有机质光化学活性中的分子机制与环境意义

本文揭示了δ-MnO2通过分子转化调控溶解有机质（DOM）光化学活性的pH依赖性机制。研究发现，酸性条件下δ-MnO2优先降解三重态DOM（3DOM*）和单线态氧（1O2），而中性pH下氧化DOM的聚合产物增强其光活性。研究为含锰氧化物水域中污染物间接光降解预测提供了分子水平模型。

　　

Highlight

δ-MnO₂氧化显著改变了DOM的光化学活性：酸性条件（pH 4）下，光活性组分³DOM和¹O₂被优先降解为低活性形态；而中性条件（pH 6）下，氧化DOM的特定聚合产物反而增强了其光活性。pH 8时过度聚合则会抑制³DOM和¹O₂生成。

Discussion

DOM光活性动态变化的核心在于δ-MnO₂驱动的分子转化：酚类羧化导致·OH产量普遍降低，而低H:C值（0.5-0.67）的聚合产物通过能量转移促进³DOM*形成，其中富含不饱和碳的结构更利于¹O₂生成。

Conclusions

本研究首次阐明锰氧化物通过分子水平转化调控DOM光活性的多路径机制，建立了基于分子特征的污染物光降解预测模型，为含锰地质氧化剂水域的环境效应评估提供了新视角。