高級(jí)氧化法降解呋蟲(chóng)胺的研究.pdf

1、呋蟲(chóng)胺（dinotefuran），化學(xué)名稱:(RS)-1-甲基-2-硝基-3-[（3-四氫呋喃）甲基]胍，是一種新型的煙堿類殺蟲(chóng)劑，因其具備眾多優(yōu)點(diǎn)而逐漸被人們熟知，有望成為全世界廣泛使用的農(nóng)藥。本文分別采用4種不同的高級(jí)氧化方法降解呋蟲(chóng)胺，考察了呋蟲(chóng)胺在不同氧化方式下的降解情況，研究了不同因素對(duì)呋蟲(chóng)胺降解的影響，并推測(cè)其氧化降解機(jī)理。
　　Fenton法降解呋蟲(chóng)胺的實(shí)驗(yàn)考察了不同pH條件和不同溫度對(duì)呋蟲(chóng)胺降解的影響，結(jié)果表明:在

2、溫度一定的條件下，pH對(duì)呋蟲(chóng)胺降解的影響較大，當(dāng)初始pH為3時(shí)最利于呋蟲(chóng)胺的降解，pH的升高或降低均不利于呋蟲(chóng)胺的降解;在初始pH一定的條件下，呋蟲(chóng)胺的降解率隨著溫度的升高而增加，但是增加幅度并不大，溫度從15℃升到30℃，呋蟲(chóng)胺的降解率僅提高了5.38％。在溫度和pH一定的條件下，通過(guò)添加不同濃度的H2O2，考察了氧化劑的量對(duì)于Fenton法降解呋蟲(chóng)胺的影響，結(jié)果表明當(dāng)呋蟲(chóng)胺濃度為100 mg/L時(shí)，H2O2的最佳投加濃度為0.2 m

3、ol/L，氧化劑的濃度過(guò)高或過(guò)低均不利于呋蟲(chóng)胺的降解;在反應(yīng)的溫度、初始pH和氧化劑的量均一定的條件下，通過(guò)改變?nèi)芤褐蠪e2+的濃度，考察了不同濃度的催化劑對(duì)呋蟲(chóng)胺降解的影響，結(jié)果表明當(dāng)呋蟲(chóng)胺的濃度為100 mg/L、H2O2的投加濃度為0.2 mol/L時(shí)，F(xiàn)e2+的最佳濃度為0.06 mmol/L。對(duì)呋蟲(chóng)胺在不同條件下的降解情況進(jìn)行動(dòng)力學(xué)擬合分析，可知Fenton法降解呋蟲(chóng)胺的反應(yīng)符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。通過(guò)高效液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(

4、HPLC-MS)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分離鑒定，可知呋蟲(chóng)胺只有一種降解產(chǎn)物，可能為1-甲基-3-（四氫-3-呋喃甲基）脲。
　　Fenton法聯(lián)合光照降解呋蟲(chóng)胺的實(shí)驗(yàn)考察了溫度、pH、氧化劑的量及催化劑的量等因素對(duì)呋蟲(chóng)胺降解的影響，鑒于目前實(shí)際工程中的廢水處理大多以COD為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，故本節(jié)實(shí)驗(yàn)以COD的降解率為指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)呋蟲(chóng)胺的初始濃度為200 mg/L時(shí)，光照聯(lián)合Fenton降解呋蟲(chóng)胺的最佳條件為:溫度30℃，pH為3.0，F(xiàn)e

5、2+濃度為0.2mmol/L，H2O2的濃度為32 mmol/L。H2O2投加方式也對(duì)Fenton法降解呋蟲(chóng)胺的過(guò)程有影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)總投加量一定時(shí)，采用分批次投加且先多量后少量的投加方式更利于COD的降解。超聲聯(lián)合Fenton法考察了不同頻率的超聲波對(duì)COD降解的影響，結(jié)果表明低頻率超聲促進(jìn)COD的降解，高頻率超聲反而抑制COD的降解。
　　熱活化過(guò)硫酸鉀降解呋蟲(chóng)胺的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度越高，呋蟲(chóng)胺的降解速率越快，通過(guò)對(duì)呋蟲(chóng)胺

6、降解的情況進(jìn)行動(dòng)力學(xué)擬合分析，發(fā)現(xiàn)熱活化過(guò)硫酸鉀降解呋蟲(chóng)胺的過(guò)程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，當(dāng)溫度為40、50、60、70、80℃時(shí)，呋蟲(chóng)胺降解的半衰期分別為1732、990、173、22、7 min，通過(guò)阿倫尼烏斯方程得過(guò)硫酸鉀降解呋蟲(chóng)胺的活化能為133.498 kJ/mol。通過(guò)調(diào)節(jié)不同的初始pH，可知pH對(duì)過(guò)硫酸鉀降解呋蟲(chóng)胺的影響較小，中性條件下可達(dá)最高降解率僅比堿性條件下達(dá)到的最低降解率高了6.05％。過(guò)硫酸鉀的濃度對(duì)于呋蟲(chóng)胺的降解影響

7、較大，在溫度一定時(shí)(70℃)，過(guò)硫酸鉀濃度為2、4、6、8、10、25、50 mmol/L，呋蟲(chóng)胺的降解半衰期分別為173、90、77、45、28、9、6 min。Cl-和HCO3-對(duì)反應(yīng)的影響較為復(fù)雜，當(dāng)溶液中的Cl-濃度和HCO3-濃度較低時(shí)，均能夠促進(jìn)呋蟲(chóng)胺的降解，當(dāng)其濃度超過(guò)某拐點(diǎn)濃度時(shí)呋蟲(chóng)胺的降解則逐漸受到抑制。超聲的存在能夠明顯促進(jìn)呋蟲(chóng)胺的降解。通過(guò)添加自由基捕獲劑探究其降解機(jī)理，結(jié)果表明，該反應(yīng)體系中同時(shí)存在著硫酸根自由基