有機農藥高效氯氰菊酯光化學氧化機理研究.pdf

1、利用高級氧化技術對有機農藥污染物進行降解得到迅速發(fā)展,它既能克服傳統(tǒng)處理方法的不足,同時還能經過改進,充分利用太陽光進行“原位降解”,實現完全的綠色催化氧化,相對于其他有機農藥污染物處理技術具有不能替代的優(yōu)勢而成為國內外學者研究的熱點和展現廣闊的應用前景。高效氯氰菊酯是近年來國內及國際上普遍使用的一種殺蟲劑有機農藥,如果其過量使用或不適當應用,其對人類的生存環(huán)境(土壤、水體和大氣)會帶來極大的損害。本論文以可見光惰性載體NaY分子篩為載

2、體,對金屬卟啉有機/復合物(疏水性的硝基鐵卟啉和親水性的吡啶基鐵卟啉)進行負載,通過研究不同類型異相金屬卟啉光催化劑在可見光(λ≥420nm)激發(fā)下對有機染料羅丹明B(Rhodamine B,RhB)和2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP)的光催化降解特性來篩選綠色光化學氧化體系(充分利用太陽光、中性pH介質體系、活化分子氧及催化劑重復使用)。運用高活性催化體系,選擇有機農藥高效氯氰菊酯為光化學氧化對象

3、,并利用高級氧化技術(TiO2對照、負載型金屬卟啉)在紫外光或可見光下對其進行光催化降解,通過對中間氧化物種的跟蹤測定,探討了異相金屬卟啉光催化劑在可見光激發(fā)下的降解機理,為實際污染水體中菊酯類有機農藥的治理提供科學的理論依據。主要研究內容包括:
　　1.采用NaY分子篩負載水溶性四(4-吡啶基)苯基鐵卟啉(Tetra(4-pyridyl)iron-porphyrin,FeTMPyY),制備新型光催化劑FeTMPyY。通過紫外-可

4、見漫反射(UV-Vis Spectra)表征 FeTPMPyY的光譜吸收特性。在可見光(λ≥420nm)照射條件下以光催化降解有機染料羅丹明B(RhodamineB, RhB)和無色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP)為探針反應,探討了FeTMPyY活化分子氧O2降解有毒有機污染物的催化活性。同時還進行了催化劑循環(huán)實驗和通過苯甲酸熒光光度法跟蹤測定到了FeTMPyY降解RhB過程中產生的羥基自由

5、基(·OH),降解過程涉及·OH氧化機理。
　　2.以對硝基苯甲醛和吡咯為原料,采用Alder法制備四(對硝基苯基)卟啉,然后以NaY分子篩為載體,采用“一鍋法”與Fe3+結合制備出新型光催化劑NaY負載四(對硝基苯基)鐵卟啉(FeTNPPY)。以可見光(λ≥420nm)光催化降解有機染料羅丹明B(Rhodamine B,RhB)和無色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP)為探針反應,探討了

6、FeTNPPY活化分子氧降解有毒有機污染物的催化活性。并用苯甲酸熒光光度法檢測實驗過程中產生的·OH,表明降解過程主要涉及·OH的氧化機理。
　　3.以P25為催化劑,在紫外光(λ≤387nm)下對水體中的高效有機農藥高效氯氰菊酯進行光催化降解,探討了其對底物的光催化活性,并以ESR跟蹤測定反應體系的氧化物種的變化和以GC-MS跟蹤測定氧化過程中間產物及終產物。實驗結果表明:在紫外光照射下,TiO2對高效氯氰菊酯的光催化降解效果較