介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體降解水中呋蟲胺的研究.pdf

1、糧食與食品經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步攀升促使了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，為人類帶來前所未有的經(jīng)濟(jì)利益，而與之伴隨的農(nóng)藥經(jīng)濟(jì)卻為自然生態(tài)環(huán)境帶來巨大的負(fù)擔(dān)。農(nóng)藥工業(yè)的生產(chǎn)以及成品大規(guī)模噴灑使用產(chǎn)生的廢水和廢棄物已為自然環(huán)境造成了不可磨滅的破壞，其中農(nóng)藥廢水成為備受關(guān)注的焦點問題。呋蟲胺從被發(fā)明以來在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上被大規(guī)模地利用，已成為煙堿類農(nóng)藥家族中舉足輕重的組成份子。農(nóng)藥廢水處理問題和過去比已不可同日而語，傳統(tǒng)處理工藝難以達(dá)到目的，因而應(yīng)運(yùn)而生的高級氧化技術(shù)受到

2、專家學(xué)者們的高度青睞。
　　本實驗課題針對傳統(tǒng)廢水處理工藝難以解決的農(nóng)藥廢水問題作出探討，將新型煙堿類農(nóng)藥呋蟲胺作為目標(biāo)污染物，將改性后的二氧化鈦光催化劑引入介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體反應(yīng)體系中，運(yùn)用自主設(shè)計的輻流式反應(yīng)裝置，來探究呋蟲胺廢水在兩類處理技術(shù)的協(xié)同作用下，不同條件對呋蟲胺的影響。
　　利用凝膠-溶膠法制各出不同摻雜比例(0％，2％，5％，10％，15％)的鑭改性二氧化鈦催化劑，并進(jìn)行一系列的表征:通過X射線衍射分

3、析樣品晶型;掃描電子顯微鏡和能量色散X射線分析樣品表面分布和元素存在情況;紫外可見漫反射光譜分析樣品對光的反饋吸收范圍并計算出帶隙能量。利用各改性二氧化鈦進(jìn)行呋蟲胺溶液的降解處理，根據(jù)處理情況并結(jié)合表征結(jié)果，篩選出最佳摻雜比例的鑭改性二氧化鈦催化劑。
　　在最佳催化劑存在情況下探討各個條件對呋蟲胺降解的作用程度，例如:起始濃度、輸入功率、起始pH、起始電導(dǎo)率、催化離子、過氧化氫和醇類抑制劑。實驗結(jié)果表明:最佳的起始濃度和輸入功率分

4、別為100 mg/L和150 W;堿性環(huán)境可以很大水平上提升呋蟲胺的降解程度，將pH提高至10.5時，效率可達(dá)96.8％;低電導(dǎo)率有利于污染物的降解處理，鹽分會競爭活性自由基，抑制反應(yīng)進(jìn)行;Fe2+的最佳添加濃度為50mg/L，可大幅度提高降解效率(99.0％)，Cu2+的催化效果不如Fe2+理想;適量添加過氧化氫能夠提高處理體系環(huán)境中HO·的含量，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行;添加異丙醇可以降低呋蟲胺的降解效率，與此同時也證實了HO·在反應(yīng)過程中不可

5、替代的作用。處理呋蟲胺的過程屬于酸化過程，溶液pH表現(xiàn)為逐漸降低的趨勢，最后趨于穩(wěn)定;溶液電導(dǎo)率始終處于攀升狀態(tài)，這與呋蟲胺的分解有關(guān)。
　　利用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測不同間隔呋蟲胺的降解產(chǎn)物，根據(jù)相對分子質(zhì)量以及相關(guān)參考文獻(xiàn)推斷出呋蟲胺的中間產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步推測呋蟲胺在介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體中的可能降解途徑。
　　實驗探究結(jié)果表明，利用介質(zhì)阻擋放電和改性二氧化鈦結(jié)合體系處理呋蟲胺廢水，比單一的介質(zhì)阻擋放電處理效果好，