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复合污染体系的光化学反应中,金属与有机物间存在着复杂的交互作用,能够影响有机污染物的光降解。咪唑类化合物具有一个含氮的五元杂环,有良好的生物活性和药理活性,广泛的应用于工业(固化剂、缓蚀剂)、农业(除草剂)、医药(抗肿瘤药物、降压药)等领域。研究考察了铜离子与咪唑类化合物(咪唑烟酸、甲基咪唑烟酸、咪唑乙烟酸)的络合作用机理,考察了铜离子对咪唑类化合物光解的影响,推导并验证了金属离子对咪唑类化合物光解反应的定量影响方程。研究旨在分析光化学反应过程中,金属离子与咪唑类化合物基态及激发态的作用强度及机制。研究采用紫外分光光度法确定了铜离子与咪唑类化合物的络合比为1：1,络合常数为2.25×104L/mol(咪唑烟酸)、2.05×104L/mol(甲基咪唑烟酸)、3.24×104L/mol(咪唑乙烟酸)。通过红外光谱法对制备的固体络合物进行表征确定了络合位点为咪唑环内酰胺上的氮原子及吡啶环上的氮原子。采用模拟计算的方法推断铜离子与两个络合位点通过咪唑类化合物到铜离子电子转移的过程形成了稳定的五元环结构的络合物。模拟太阳光条件下,考察了铜离子对三种咪唑类化合物光降解速率及产物的影响,铜离子能够抑制咪唑类化合物的光解但没有改变光解位点;通过荧光淬灭实验及引入竞争配体化合物EDTA证明了铜离子可与咪唑类化合物激发态作用抑制咪唑类化合物的光降解。推导并验证了金属离子对咪唑类化合物光降解定量影响的方程,得出铜离子与咪唑烟酸、甲基咪唑烟酸和咪唑乙烟酸络合物的光解速率常数依次为1×10-5min-1、4×10-5min-1和2×10-5min-,远小于咪唑类化合物单体的降解速率常数,铜与咪唑类化合物激发态的作用常数依次为6.05×104L/mol、1.37×105L/mol和1.28×105L/mol;进一步考察了Ni、Mn、Mg、Ca、Cd、Co和Zn7种金属离子对咪唑乙烟酸的光解的影响。结果表明,金属离子可与咪唑类化合物激发态作用,通过咪唑类化合物到金属离子的电子转移过程生成激发态复合物,抑制咪唑类化合物的光化学降解。金属离子可通过络合作用增强咪唑类化合物结构的稳定性,抑制其光解；金属离子也可通过与咪唑类化合物的激发态形成激发态复合物,抑制咪唑类化合物的光解；金属离子与咪唑类化合物激发态作用对光解的抑制效果强于金属离子与咪唑类化合物的络合作用。