Institute of Isotopes, Hungarian Academy of Sciences
Participants
Dajka, Katalin Földváry, Csilla Magdolna Kovács, András Sáfrány, Ágnes Takács, Erzsébet
Starting date
2002-01-01
Closing date
2006-12-31
Funding (in million HUF)
8.460
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Besugárzással keltett gyökös reakciókat tanulmányoztunk alkánokban, illetve vizes rendszerekben. Fontosabb megállapításaink, eredményeink a következők:
1. Az alkánok sugárbomlásakor keletkező gyökök eloszlása erősen eltér a statisztikus kötésszakadásnak megfelelő eloszlástól. Kiemelt gyakorisággal bomlanak a tercier, illetve kvaterner szénatomhoz kapcsolódó kötések. Cikloalkánok besugárzásakor a C-C kötésszakadások során biradikálisok keletkeznek. Jód gyökfogó jelenlétében kompetíció tapasztalható az unimolekulás stabilizáció és a bimolekulás kompetíció között. Ezen kísérletek alapján a biradikálisok élettartama néhány száz ns-ra becsülhető
2. A víz besugárzásakor keletkező reaktív köztitermékek, hidratált elektron, OH és H akrilát típusú molekulákkal reagálva alpha-karboxialkil típusú gyököket eredményeznek, ezek a gyökök indítják el a polimerizációs reakciót. A polimerizáció előrehaladtával hidrogén-atom elvonás következik be a már elkészült polimer-láncokról. Az így keltett gyökök közbeiktatásával keresztkötések jönnek létre, azaz térhálósodás indul el. Egyértelmű szerkezetfüggést mutattunk ki a H atomok és az izopropil gyökök reakcióiban.
3. A víz radiolízis köztitermékei a vízben oldott szerves anyagok elroncsolását eredményezik. Azofesték szennyezők elszíntelenítése szempontjából, hidratált elektron hatékonyabb, mint OH vagy H. A szennyező teljes elroncsolására OH alkalmasabb, mint a másik két köztitermék.
Results in English
Radical reactions were investigated in alkane systems and in aqueous solutions. The results are as follows:
1. The distribution of alkyl radicals in alkane radiolysis differs from a statistical distribution: decompositions of C-C and C-H bonds attached to tertiary carbon atom have high priority. In cycloalkanes C-C bond decomposition yields biradicals. In the presence of iodine radical scavenger there is a competition between unimolecular stabilization and bimolecular radical scavenging reaction. Based on these scavenging experiments biradical lifetimes in the few hundred ns range were estimated.
2. In the reaction of the reactive intermediates formed in water radiolysis (aqueous electron, OH and H) with acrylate type olefins alpha-carboxialkyl radicals are produced, these radiacls initiate the polymerization. With the progress of polymerization OH radicals may abstract hydrogen atoms from the prepared polymer chains. In reactions of these mid-chain radicals cross-links are produced leading to polymer network. There is a definite structure effect in the rate coefficients of H atom or isopropyl radical reactions with acrylate type monomers.
3. The reactive intermediates of water radiolysis may induce the destruction of organic impurities in the solution. In decoloration of wastewaters containing azo-dyes aqueous electron and H are more effective than •OH. In minerlization of organic impurities OH is more effective than the other intermediates.
Schuler RH; Wojnárovits L: Radiolytic preparation, chromatgraphic resolution and absorption spectra of cis- and trans-1-iodopropane., Radiat Phys Chem 67: 219-224, 2003
Földváry CsM; Takács E; Wojnárovits L: Effect of high-energy radiation and alkali treatment on the properties of cellulose, Radiat Phys Chem 67: 505-508, 2003
Sáfrány Á; Wojnárovits L: First steps in radiation-induced hydrogel synthesis: radical formation and oligomerization in dilute aqueous N-isopropylacrylamide solutions., Radiat Phys Chem 67: 707-715, 2003
Wojnárovits L; Takács E; Dajka K; Emmi SS; Russo M; D'Angelantonio M.: Rate coefficients of H atom addition to acrylate monomers in aqueous solution, Tetrahedron 59: 8353-8358, 2003
Schuler R.H., Wojnárovits L.: Radical yields in the radiolysis of branched hydrocarbons: tertiary C-H bond rupture in 2,3-dimethyl-butane, 2,4-dimethylpentane and 3-ethylpentan, J Phys. Chem A 107: 9240-9247, 2003
Wojnárovits L; Takacs E; Dajka K; Emmi SS; Russo M; D'Angelantonio M.: Re-evaluation of the rate coefficient for the H atom reaction with tert-butanol in aqueous solution, Radiat Phys Chem 69: 217-219, 2004
Sáfrány Á; Wojnárovits L: Electron-beam initiated crosslinking in poly(N-isopropylacrylamide) in aqueous solution, Radiat Phys Chem 69: 289-293, 2004
Takács E; Wojnárovits L; Pálfi T; El Idrissi M: High-energy radiation treatment of textile dye containing waste-water., Water and Waste-Water by Radiation Processing, 2nd Res.Cood. Meeting, IAEA, Vienna, 2004, pp. 44-59., 2004
Takács E., Wojnárovits L., Borsa J., Papp J., Hargittai P., Korecz L.: Modification of cotton-cellulose by preirradiation grafting, Nuclear Instruments and Methods in Physical Resesearch B, 236, 259-265, 2005
Wojnárovits L. Pálfi T., Takács E., Emmi S.S.: Reactivity differences of hydroxyl radicals and hydrated electrons in destructing azo dyes., Radiation Physics and Chemistry, 74, 239-246, 2005
Wojnárovits L., Takács E., Emmi S.S.: Reaction of 2-hydroxy-2-propyl radical with acrylate type molecules in aqueous solution: radical addition or electron transfer, Chemical Physics, 327: 335-343, 2006
Pálfi T., Takács E., Wojnárovits L.: Degradation of H-acid by high energy irradiation., Water Research, közlésre előkészítve, 2006
Wojnárovits L., Pálfi T., Takács E.: Kinetics and mechanism of dye destruction in Advanced Oxidation Processes, Radiat Phys Chem, in press, 2007
