作为水体中重要的组成部分,有色可溶性有机物（CDOM）能成为水合电子(e_aq^-)的一种来源,且稳态和激光闪光光解技术可用来促进e_aq^-的释放。由光解CDOM产生的e_aq^-可以用来降解疏水性的含氯有机物,这就表明能利用光解CDOM的过程来建立新型的高级还原过程（ARPs）,该类ARPs的优势在于不需要另外添加外源还原剂。另外,作为CDOM中一类常见的组成部分,酚类有机物可以经由光解反应来释放e_aq^-,这是早已证实的结果,且该过程中酚类有机物扮演电子供体的角色。然而,光解酚类有机物水溶液释放e_aq^-的反应机理一直还存在争议,因此,需要对此内容做出进一步的研究和分析。首先,采用实验与理论分析相结合的手段研究了UV/C₆H₅OH在水溶液中释放e_aq^-的过程,并且,该过程中选用一氯乙酸（MCAA）作为e_aq^-的指示物。实验的结果显示,UV/C₆H₅OH过程中e_aq^-的产生效率依赖于水溶液中苯酚的浓度和溶液p H。为了解释相关的依赖性,提出了一种紫外光解苯酚释放e_aq^-的可能反应机理,并运用量子化学计算对其进行了验证。理论计算结果表明,紫外光解苯酚能释放出e_aq^-和酚氧自由基（C₆H₅O^·）,产生的C₆H₅O^·会与氢氧根（OH^-）发生加成反应生成加合物;然后,C₆H₅O^·会对该加合物发生夺氢反应,并同时生成苯酚和对苯二酚,反应中C₆H₅O^·是氢原子接受体,此处由苯酚释放电子并转化为对苯二酚的过程被认为是阶段Ⅰ。阶段Ⅰ中产生的对苯二酚也能释放出e_aq^-,且以对苯醌（p-BQ）为初始产物,该过程被认为是阶段Ⅱ。总体而言,1摩尔苯酚能经历两个阶段共释放出4摩尔e_aq^-,阶段Ⅰ和Ⅱ中会各释放出2摩尔e_aq^-。实验的结果还指出,C₆H₅OH和C₆H₅O^-都能释放出e_aq^-,且C₆H₅OH和C₆H₅O^-各自的摩尔比由溶液的p H来决定。从动力学角度分析,C₆H₅OH和C₆H₅O^-释放e_aq^-各自的反应能垒分别为63.7 kcal·mol^-1和62.3kcal·mol^-1,这就说明了C₆H₅O^-产生e_aq^-的反应效率会比C₆H₅OH更高效。然后,根据以上分析结果可知,p-BQ是UV/C₆H₅OH释放e_aq^-过程中的初始产物。因此,首先,运用量子化学计算对UV/p-BQ在水溶液中释放e_aq^-的反应机理进行了研究和分析,然后,对上述反应机理进行了实验性地验证。从理论角度分析,运用253.7 nm紫外光照射p-BQ水溶液能引发水分子释放出e_aq^-,该反应过程中消耗水分子和释放e_aq^-的摩尔比为1:2,且光解过程按直接三重态机理的路径发生反应,该机理中水分子与p-BQ第一三重激发态发生的1,4-加成反应是其中的关键步骤。从实验角度分析,MCAA(e_aq^-的指示物)被用来检测UV/p-BQ过程中e_aq^-的产生。进一步的实验结果表明,UV/p-BQ过程中e_aq^-的产生效率与水溶液中p-BQ的浓度具有正相关的关系,该正相关的关系能说明p-BQ在e_aq^-产生过程中具有决定性的作用。在UV/p-BQ过程中,对苯二酚是主要的初级中间产物,该中间产物是产生e_aq^-的直接来源。从动力学角度分析,由p-HOC₆H₄OH、p-HOC₆H₄O^-及p-^-OC₆H₄O^-释放e_aq^-所需克服的反应能垒分别为100.8 kcal·mol^-1、46.5 kcal·mol^-1及5.6 kcal·mol^-1。因此,实验和理论的结果都能说明离子态的对苯二酚（即p-HOC₆H₄O^-和p-^-OC₆H₄O^-）释放e_aq^-的效率远远高于分子态的对苯二酚（即p-HOC₆H₄OH）。最后,运用量子化学计算和相关实验研究和分析了供氢体对紫外光解p-BQ水溶液产生e_aq^-过程的影响,以此来加深对UV/p-BQ过程中反应机理的理解,此处醇类有机物是该反应过程中的供氢体。从理论角度分析,253.7 nm紫外光解p-BQ水溶液能释放出对苯二酚和羟基对苯醌,该反应过程几乎不受水溶液中CH₃OH的影响。然而,与p-BQ不同的是,羟基对苯醌的第一三重激发态更倾向于与CH₃OH（而不是H₂O）发生反应,释放出对应的半醌自由基和羟甲基自由基（^·CH₂OH）。这两种自由基都能将p-BQ还原为对应的半醌自由基（p-HOC₆H₄O^·）,因此,也就能提高对苯二酚的产生量,进而促进了e_aq^-的释放。从实验角度分析,该紫外光解过程中产生的e_aq^-同样是用MCAA(e_aq^-的指示物)的降解来进行检测的。水溶液中CH₃OH的加入的确提高了UV/p-BQ过程对MCAA的降解效率。类似地,乙醇或异丙醇的加入也能引起该紫外光解过程中MCAA降解效率的提高,且甲醇、乙醇和异丙醇结构中都含有α-氢。然而,不含α-氢的叔丁醇却没有引起类似的提高现象。因此,本论文的相关研究结果也许能辅助阐述自然水体中酚类及醌类有机物在光解过程中释放e_aq^-的反应机理,这就为寻找环境友好的有机物（如植物酚类有机物）来建立基于e_aq^-的新型ARPs提供了理论可能。