TiO<sub>2</sub>光触媒反応による日焼け防止剤2-フェニルベンズイミダゾール-5-スルホン酸の分解:反応速度,光生成物及び構造的に関連のある化合物との比較

JI Yuefei; JI Yuefei; ZHOU Lei; FERRONATO Corinne; SALVADOR Arnaud; YANG Xi; CHOVELON Jean-marc

文献

J-GLOBAL ID：201302216459248584 整理番号：13A1055197

TiO₂光触媒反応による日焼け防止剤2-フェニルベンズイミダゾール-5-スルホン酸の分解:反応速度,光生成物及び構造的に関連のある化合物との比較

Degradation of sunscreen agent 2-phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid by TiO₂ photocatalysis: Kinetics, photoproducts and comparison to structurally related compounds

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資料名：
巻： 140-141 ページ： 457-467 発行年： 2013年08月
JST資料番号： W0375A ISSN： 0926-3373 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

自然環境における日焼け防止剤微量汚染物質の広範囲の発生は最近内分泌かく乱効果の可能性があるために大きな注目を浴びている。本研究は照射下におけるTiO₂懸濁液中での日焼け防止剤2-フェニルベンズイミダゾール-5-スルホン酸(PBSA)の光触媒分解の反応速度と機構に関するものである。PBSAの光触媒反応を種々のプロセス条件と水マトリックスによって系統的に研究した。実験結果によると,PBSAの光触媒反応は擬似一次反応速度式に従った。ラジカル捕捉実験の結果,ヒドロキシルラジカル(HO)がPBSAの明らかな劣化に関与する主要な反応性化学種であった。PBSA-HO反応の二次速度定数は競争速度法によると5.8x10⁹M^-1s^-1であった。高性能液体クロマトグラフ-質量分析(HPLC-MS)によると,主要な中間体は水酸化生成物,ベンズアミド,水酸化ベンズアミジン,水酸化2-pheny-1H-ベンズイミダゾール,それにフェニルイミダゾールカルボン酸誘導体であった。4種のカルボン酸,シュウ酸,マロン酸,酢酸及びマレイン酸がPBSAの光触媒反応中にHPLC-UV分析によって検出された。イオンクロマトグラフィー(IC)の結果によるとPBSAのスルホン酸基は主として硫酸イオンに転換したが,一方窒素原子は主としてアンモニアとして解放され,その他少量は硝酸塩となった。TOCの還元はPBSA分解に比べてずっと低速で進んだが,720時間の照射で約80%のTOCが除去された。PBSAと,構造的に関連のある化合物との光触媒劣化の比較によると,PBSA中の5-スルホン基成分は2-pheny-1H-ベンズイミダゾールの光触媒反応に対してわずかな効果しか表さなかったが,一方2-フェニル置換基はベンズイミダゾール環システムを光触媒分解に対して安定化させることが分かった。Copyright 2013 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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光化学反応 , 分解反応 , イミダゾール , その他の汚染原因物質

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TiO2光触媒反応による日焼け防止剤2-フェニルベンズイミダゾール-5-スルホン酸の分解:反応速度,光生成物及び構造的に関連のある化合物との比較

TiO₂光触媒反応による日焼け防止剤2-フェニルベンズイミダゾール-5-スルホン酸の分解:反応速度,光生成物及び構造的に関連のある化合物との比較