Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2022-01-31 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.128389
Juan Li 1 , Boqiang Li 1 , Huimei Pan 1 , Yiya Wei 1 , Yang Yang 1 , Nan Xu 2 , Baiyang Chen 1 , Madjid Mohseni 3 , Ehsan Banayan Esfahani 3
![]() |
Quantifying total organic fluorine (TOF) in water is vital in monitoring the occurrence and persistence of all fluorine-containing organic compounds in the environment, while currently most studies focus on analyzing individual fluorine-containing organic compounds. To fill the technology gap, we herein proposed to convert TOF completely into fluoride with vacuum ultraviolet (VUV) photolysis, followed by analysis of fluoride with ion chromatography. Results showed that the tailored VUV photoreactor achieved satisfying recoveries of fluorine from ten model TOF compounds not only in ultrapure water (83.9 ± 2.0% to 109.4 ± 0.8) but also in real water samples (92.1 ± 1.0%–106.2 ± 15.7%). Unlike other ultraviolet-based processes that favor alkaline conditions, this VUV process preferred either neutral or acidic conditions to defluorinate selected compounds. While the mechanisms remain to be explored in the future, it has been evidenced that the photo-degradation and photo-defluorination rates of these TOF compounds varied significantly among compounds and operation conditions. The method obtained a method detection limit (MDL) of 0.15 μg-F/L, which is lower than the MDLs of many other TOF analytical methods, along with excellent calibration curves for concentrations ranging from 0.01 to 10.0 mg-F/L. Notably, minimizing fluoride in sample prior to photoconversion was necessary to avoid subtraction-induced errors for TOF measurement, especially when the fluoride/TOF ratio was high. The robust VUV is also green for sample pretreatment due to its unrealiance of chemicals or additives.
中文翻译:

通过真空紫外将 TOF 完全转化为氟化物进行总有机氟 (TOF) 分析
量化水中的总有机氟 (TOF) 对于监测环境中所有含氟有机化合物的发生和持久性至关重要,而目前大多数研究集中在分析单个含氟有机化合物。为了填补技术空白,我们在此提出通过真空紫外(VUV)光解将TOF完全转化为氟化物,然后用离子色谱法分析氟化物。结果表明,定制的 VUV 光反应器不仅在超纯水中(83.9 ± 2.0% 至 109.4 ± 0.8),而且在真实水样(92.1 ± 1.0%–106.2 ± 15.7%)中,都能从十种模型 TOF 化合物中实现令人满意的氟回收率。与其他有利于碱性条件的基于紫外线的工艺不同,这种 VUV 工艺优选中性或酸性条件来对选定的化合物进行脱氟。虽然这些机理在未来仍有待探索,但已经证明这些 TOF 化合物的光降解和光脱氟速率在化合物和操作条件之间存在显着差异。该方法获得了 0.15 μg-F/L 的方法检测限 (MDL),低于许多其他 TOF 分析方法的 MDL,同时在 0.01 至 10.0 mg-F/L 的浓度范围内具有出色的校准曲线。值得注意的是,在光转换之前尽量减少样品中的氟化物对于避免 TOF 测量的减法引起的误差是必要的,尤其是当氟化物/TOF 比率很高时。由于不使用化学品或添加剂,强大的 VUV 对于样品预处理也是绿色的。虽然这些机理在未来仍有待探索,但已经证明这些 TOF 化合物的光降解和光脱氟速率在化合物和操作条件之间存在显着差异。该方法获得了 0.15 μg-F/L 的方法检测限 (MDL),低于许多其他 TOF 分析方法的 MDL,同时在 0.01 至 10.0 mg-F/L 的浓度范围内具有出色的校准曲线。值得注意的是,在光转换之前尽量减少样品中的氟化物对于避免 TOF 测量的减法引起的误差是必要的,尤其是当氟化物/TOF 比率很高时。由于不使用化学品或添加剂,强大的 VUV 对于样品预处理也是绿色的。虽然这些机理在未来仍有待探索,但已经证明这些 TOF 化合物的光降解和光脱氟速率在化合物和操作条件之间存在显着差异。该方法获得了 0.15 μg-F/L 的方法检测限 (MDL),低于许多其他 TOF 分析方法的 MDL,同时在 0.01 至 10.0 mg-F/L 的浓度范围内具有出色的校准曲线。值得注意的是,在光转换之前尽量减少样品中的氟化物对于避免 TOF 测量的减法引起的误差是必要的,尤其是当氟化物/TOF 比率很高时。由于不使用化学品或添加剂,强大的 VUV 对于样品预处理也是绿色的。已经证明,这些 TOF 化合物的光降解和光脱氟速率在化合物和操作条件之间存在显着差异。该方法获得了 0.15 μg-F/L 的方法检测限 (MDL),低于许多其他 TOF 分析方法的 MDL,同时在 0.01 至 10.0 mg-F/L 的浓度范围内具有出色的校准曲线。值得注意的是,在光转换之前尽量减少样品中的氟化物对于避免 TOF 测量的减法引起的误差是必要的,尤其是当氟化物/TOF 比率很高时。由于不使用化学品或添加剂,强大的 VUV 对于样品预处理也是绿色的。已经证明,这些 TOF 化合物的光降解和光脱氟速率在化合物和操作条件之间存在显着差异。该方法获得了 0.15 μg-F/L 的方法检测限 (MDL),低于许多其他 TOF 分析方法的 MDL,同时在 0.01 至 10.0 mg-F/L 的浓度范围内具有出色的校准曲线。值得注意的是,在光转换之前尽量减少样品中的氟化物对于避免 TOF 测量的减法引起的误差是必要的,尤其是当氟化物/TOF 比率很高时。由于不使用化学品或添加剂,强大的 VUV 对于样品预处理也是绿色的。它低于许多其他 TOF 分析方法的 MDL,并且在 0.01 至 10.0 mg-F/L 的浓度范围内具有出色的校准曲线。值得注意的是,在光转换之前尽量减少样品中的氟化物对于避免 TOF 测量的减法引起的误差是必要的,尤其是当氟化物/TOF 比率很高时。由于不使用化学品或添加剂,强大的 VUV 对于样品预处理也是绿色的。它低于许多其他 TOF 分析方法的 MDL,并且在 0.01 至 10.0 mg-F/L 的浓度范围内具有出色的校准曲线。值得注意的是,在光转换之前尽量减少样品中的氟化物对于避免 TOF 测量的减法引起的误差是必要的,尤其是当氟化物/TOF 比率很高时。由于不使用化学品或添加剂,强大的 VUV 对于样品预处理也是绿色的。