有機(jī)農(nóng)藥高效氯氰菊酯光化學(xué)氧化機(jī)理研究.pdf

1、利用高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)有機(jī)農(nóng)藥污染物進(jìn)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(shí)還能經(jīng)過(guò)改進(jìn),充分利用太陽(yáng)光進(jìn)行“原位降解”,實(shí)現(xiàn)完全的綠色催化氧化,相對(duì)于其他有機(jī)農(nóng)藥污染物處理技術(shù)具有不能替代的優(yōu)勢(shì)而成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)和展現(xiàn)廣闊的應(yīng)用前景。高效氯氰菊酯是近年來(lái)國(guó)內(nèi)及國(guó)際上普遍使用的一種殺蟲(chóng)劑有機(jī)農(nóng)藥,如果其過(guò)量使用或不適當(dāng)應(yīng)用,其對(duì)人類(lèi)的生存環(huán)境(土壤、水體和大氣)會(huì)帶來(lái)極大的損害。本論文以可見(jiàn)光惰性載體NaY分子篩為載

2、體,對(duì)金屬卟啉有機(jī)/復(fù)合物(疏水性的硝基鐵卟啉和親水性的吡啶基鐵卟啉)進(jìn)行負(fù)載,通過(guò)研究不同類(lèi)型異相金屬卟啉光催化劑在可見(jiàn)光(λ≥420nm)激發(fā)下對(duì)有機(jī)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(lái)篩選綠色光化學(xué)氧化體系(充分利用太陽(yáng)光、中性pH介質(zhì)體系、活化分子氧及催化劑重復(fù)使用)。運(yùn)用高活性催化體系,選擇有機(jī)農(nóng)藥高效氯氰菊酯為光化學(xué)氧化對(duì)象

3、,并利用高級(jí)氧化技術(shù)(TiO2對(duì)照、負(fù)載型金屬卟啉)在紫外光或可見(jiàn)光下對(duì)其進(jìn)行光催化降解,通過(guò)對(duì)中間氧化物種的跟蹤測(cè)定,探討了異相金屬卟啉光催化劑在可見(jiàn)光激發(fā)下的降解機(jī)理,為實(shí)際污染水體中菊酯類(lèi)有機(jī)農(nóng)藥的治理提供科學(xué)的理論依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　1.采用NaY分子篩負(fù)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(guò)紫外-可

4、見(jiàn)漫反射(UV-Vis Spectra)表征 FeTPMPyY的光譜吸收特性。在可見(jiàn)光(λ≥420nm)照射條件下以光催化降解有機(jī)染料羅丹明B(RhodamineB, RhB)和無(wú)色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP)為探針?lè)磻?yīng),探討了FeTMPyY活化分子氧O2降解有毒有機(jī)污染物的催化活性。同時(shí)還進(jìn)行了催化劑循環(huán)實(shí)驗(yàn)和通過(guò)苯甲酸熒光光度法跟蹤測(cè)定到了FeTMPyY降解RhB過(guò)程中產(chǎn)生的羥基自由

5、基(·OH),降解過(guò)程涉及·OH氧化機(jī)理。
　　2.以對(duì)硝基苯甲醛和吡咯為原料,采用Alder法制備四(對(duì)硝基苯基)卟啉,然后以NaY分子篩為載體,采用“一鍋法”與Fe3+結(jié)合制備出新型光催化劑NaY負(fù)載四(對(duì)硝基苯基)鐵卟啉(FeTNPPY)。以可見(jiàn)光(λ≥420nm)光催化降解有機(jī)染料羅丹明B(Rhodamine B,RhB)和無(wú)色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP)為探針?lè)磻?yīng),探討了

6、FeTNPPY活化分子氧降解有毒有機(jī)污染物的催化活性。并用苯甲酸熒光光度法檢測(cè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的·OH,表明降解過(guò)程主要涉及·OH的氧化機(jī)理。
　　3.以P25為催化劑,在紫外光(λ≤387nm)下對(duì)水體中的高效有機(jī)農(nóng)藥高效氯氰菊酯進(jìn)行光催化降解,探討了其對(duì)底物的光催化活性,并以ESR跟蹤測(cè)定反應(yīng)體系的氧化物種的變化和以GC-MS跟蹤測(cè)定氧化過(guò)程中間產(chǎn)物及終產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在紫外光照射下,TiO2對(duì)高效氯氰菊酯的光催化降解效果較