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当今社会的经济发展迅速,人类享受着科技进步所带来的便利,但同时也面临着日益突出的环境问题。人类不合理的开发和利用资源,造成严重的环境污染,给我们的生产生活带来极其不利的影响,甚至危及到生命的安全。水是生命之源,然而,各种污染物的排放而使得原本就不充足的水资源更加地短缺。因此,水资源的保护和污水治理修复工作至关重要。研究者发现利用纳米零价铁(nZVI)活化空气中的分子氧以提高活性氧物种的产量,但是由于该体系产生活性氧化物种的量仍然很少,限制着其实际应用。之后研究者们使用络合剂乙二胺四乙酸(ETDA)来进一步促进纳米零价铁活化分子氧产生活性氧物种,增强其有机污染物降解效果,但是EDTA难以被生物降解,会对环境造成不利的影响。本文中,我们首次使用环境友好的多氨羧络合剂二乙基三胺五乙酸(DTPA)促进核壳结构Fe@Fe2O3纳米线有氧降解4-氯苯酚(4-CP),并与最常使用的络合剂EDTA相比较。尽管由于DTPA易于降解使得4-CP在Fe@Fe2O3/DTPA/4-CP/Air体系中的降解速率较慢,但是Fe@Fe2O3/DTPA/4-CP/Air体系中总有机碳的去除速率却明显快于Fe@Fe2O3/EDTA/4-CP/Air体系,这是因为DTPA的存在促进核壳结构Fe@Fe2O3纳米线活化分子氧产生更多的羟基自由基,使DTPA和4-CP一起快速矿化。之后,我们详细地研究络合剂促进核壳结构Fe@Fe2O3纳米线活化分子氧的原因。接下来,我们研究了典型有机污染物西玛津在Fe@Fe2O3/DTPA/Air体系中的降解行为,发现在Fe@Fe2O3/DTPA/Air体系降解西玛津过程中有活性氧物种单线态氧的生成,并且对西玛津的降解有一定的贡献。通过Gaussian计算我们得出西玛津分子中带负电荷较多的原子是乙胺基氮原子和乙基仲碳原子,且乙胺基氮原子和乙基仲碳原子之间的C-N键的键长最长,说明乙基是西玛津降解过程中最易降解脱去的部分,由此推测单线态氧最先进攻侧链乙胺基的C-N键,并进一步用实验结果验证理论计算结果。