2,4-二氯酚的研究进展

2,4-二氯酚又叫2,4-二氯苯酚，是多种农药和医药中间体的重要原料。在农药上可合成有机磷杀虫剂丙硫磷、除草剂2,4-D、2,4-滴丁酯、禾草灵、甲缩除草醚、唑啶草酮、丙炔恶草酮以及新杀菌剂氰菌胺等。医药方面可作为药物硫双二氯酚的重要原料。随着研究的深入，科学家对于2,4-二氯酚的毒性机制有了新的了解，也一直致力于消除环境中残留的2,4-二氯酚。

毒性

黄德军等人^[1]探讨了2,4-二氯酚暴露后斑马鱼原始生殖细胞（PGCs）数量改变的分子机理。该研究利用转基因和基因突变的斑马鱼为材料，揭示了2,4-DCP诱导PGCs数量增加的核受体依赖途径，为科学认识氯酚类化合物的毒性机制提供了新见解。

该工作使用绿色荧光蛋白标记PGCs的斑马鱼，探讨了2,4-二氯酚暴露诱导鱼体内vasa和dnd基因转录、增加PGCs数量并导致雌性比例升高的机制，发现其与雌激素受体2a（ESR2a）信号通路的激活有关。具体来说，2,4-DCP可直接与ESR2a结合，通过ERE依赖的信号传导途径增强vasa和dnd的转录，使PGCs数量增加，并导致斑马鱼的雌性化。该研究还通过Crispr/Cas9基因编辑技术成功构建了ESR2a功能缺失的突变体，对上述信号通路进行了深入的验证研究，为2,4-二氯酚的雌激素效应及其作用机制提供了全面的遗传学证据。

钯催化去除

夏四清等人^[2]探究了生物钯耦合氢基质膜生物膜反应器（Pd-MBfR）对2,4-二氯酚（2,4-DCP）的吸附-催化脱氯行为及其环境意义，通过构建2,4-二氯酚在该系统内的吸附和还原动力学模型深入解析2,4-二氯酚的去除途径及机理。研究人员通过比较生物钯耦合生物膜（Pd0-biofilm）与单纯的纳米钯薄膜（Pd0-film）的脱氯效能和反应动力学，证实Pd0-biofilm对2,4-二氯酚具有更强的吸附能力，因此提升了其对2,4-二氯酚的还原速率。该研究明晰了2,4-二氯酚在Pd-MBfR中的吸附-还原机制，评估了降解产物的毒性；定量阐明了钯基催化剂的吸附能力对其催化脱氯性能的增强作用，为提升催化剂的效能提供了一种新的研究思路。

零价铁体系去除

零价铁（ZVI）可以在水体净化过程中去除复杂的有机污染物和重金属。然而，其表面形成的氧化膜能够导致钝化现象的发生，从而减少了反应位点的完全暴露。络合剂因其操作简单、经济可行、反应迅速，被认为是抑制ZVI表面钝化的良好选择。刘仲谋等人^[3]使用氨三乙酸（NTA）作为络合剂，抑制ZVI表面氧化膜的形成，以保持其活性位点的暴露。研究了在ZVI/NTA体系下各种影响因素（污染物浓度、ZVI剂量、NTA浓度和pH）对污染物去除效率的影响。在ZVI/NTA体系中，Cr(VI)和2,4-二氯酚（2,4-DCP）在120分钟内同时被去除，去除率分别为98.1%和94.3%。Cr(VI)的去除主要归因于裸露的ZVI的还原能力，而2,4-二氯酚的去除归因于Fe(II)和H2O2反应过程中产生的•OH。淬灭和分子探针实验证实了•OH的存在。XPS分析进一步证实了ZVI/NTA体系中Fe(II)/Fe(III)的相互转化，有助于•OH的生成。在ZVI/NTA体系中，Cr(VI)和2,4-DCP在弱酸性条件下更容易被去除。此外，TOC的去除率在120分钟内达到75%，表明污染毒性的降低。在降解2,4-DCP过程中，检测到中间体有2-氯对苯二酚、1,2,4-三羟基苯酚、对苯二酚、苯酚、苯和乙酸。这项研究为同时去除复杂的有机污染物和重金属提供了一种新的方法。

参考文献

[1] 2,4-Dichlorophenol increases primordial germ cell numbers via ESR2a-dependent pathway in zebrafish larvae. doi:10.1021/acs.est.2c05212

[2] A kinetic model for 2,4-dichlorophenol adsorption and hydrodechlorination over a palladized biofilm. doi:10.1016/j.watres.2022.118201

[3] Simultaneous removal of Cr(VI) and 2,4-dichlorophenol from water using the zero-valent iron–aminotriacetic acid system. doi:10.1016/j.jece.2023.110066