ABSTRACT Hydroxyl radicals (.OH) are key players in chemistry in surface waters, clouds, and aerosols. Additionally, .OH may contribute to the inflammation underlying adverse health outcomes associated with particulate matter exposure. Terephthalate is a particularly sensitive probe for hydroxyl radicals, with a detection limit as low as 2 nM. However, there is uncertainty in .OH quantification using this method, and potential for interferences from some transition metals. Terephthalate reacts with .OH to form a fluorescent product, 2-hydroxyterephthalic acid (hTA), with a moderate dependence on pH and temperature. However, there is disagreement in the literature on the yield of the fluorescent product (YhTA), which introduces a large uncertainty in the quantification of OH. Additionally, TA and similar organic probes are known to complex Cu(II) at high concentrations; thus, if this reaction is important at lower concentrations, Cu(II) could reduce apparent hTA formation, and reduce activity of Cu(II) in target samples. Using a pH 3.5 dark ferrous Fenton system to generate .OH radicals, we find that YhTA = 31.5 ± 7%. This is about double the recent literature value measured, but in excellent agreement with earlier measurements. Additionally, we find that interactions between Cu(II) and hTA are small enough to be ignored at Cu(II) concentrations below ∼50 µM.

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羟基自由基的对苯二甲酸酯探针：2-羟基对苯二甲酸的产率和过渡金属干扰

摘要羟基自由基 (.OH) 是地表水、云和气溶胶中化学的关键参与者。此外，.OH 可能会导致与颗粒物暴露相关的不良健康结果的炎症。对苯二甲酸酯是一种对羟基自由基特别敏感的探针，检测限低至 2 nM。但是，使用此方法对 .OH 进行定量存在不确定性，并且可能会受到某些过渡金属的干扰。对苯二甲酸酯与 .OH 反应形成荧光产物 2-羟基对苯二甲酸 (hTA)，对 pH 值和温度有适度的依赖性。然而，文献中关于荧光产物 (YhTA) 的产率存在分歧，这给 OH 的量化带来了很大的不确定性。此外，已知 TA 和类似的有机探针可以在高浓度下络合 Cu(II)；因此，如果该反应在较低浓度下很重要，则 Cu(II) 可以减少明显的 hTA 形成，并降低目标样品中 Cu(II) 的活性。使用 pH 值为 3.5 的深色亚铁 Fenton 系统生成 .OH 自由基，我们发现 YhTA = 31.5 ± 7%。这大约是最近文献测量值的两倍，但与早期测量值非常吻合。此外，我们发现 Cu(II) 和 hTA 之间的相互作用小到可以在低于 50 µM 的 Cu(II) 浓度下忽略。这大约是最近文献测量值的两倍，但与早期测量值非常吻合。此外，我们发现 Cu(II) 和 hTA 之间的相互作用小到可以在低于 50 µM 的 Cu(II) 浓度下忽略。这大约是最近文献测量值的两倍，但与早期测量值非常吻合。此外，我们发现 Cu(II) 和 hTA 之间的相互作用小到可以在低于 50 µM 的 Cu(II) 浓度下忽略。