呋虫胺的水解和光化学降解研究
呋虫胺(dinotefuran)，化学名:(RS)-1-甲基-2-硝基-3-[(3-四氢呋喃)甲基]胍，是日本三井化学公司研究开发的第三代烟碱类杀虫剂。本文通过实验室模拟试验，考察了呋虫胺在不同pH值和温度条件下的水解动态，并研究了其在有机溶剂中的光解特性和不同因素对呋虫胺在水中光解的影响。 呋虫胺的水解试验考察了四个温度(15℃、25℃、35℃、50℃)和五个pH条件(5、7、8、9、10)对呋虫胺水解的影响，结果表明，在温度一定的条件下，呋虫胺的水解受pH值的影响很大。在酸性条件下，呋虫胺在各个温度下均很难降解;在中性以及弱碱性条件下，呋虫胺的水解速率有所加快，但依然较难降解;而在碱性条件下，呋虫胺在各个温度下均很容易发生水解。呋虫胺的水解属于碱性水解，并且随着温度的不断升高，呋虫胺的水解速率不断加快，平均温度效应系数为2.22。温度的变化对呋虫胺水解反应的活化能和活化焓没有明显的影响，而随着反应温度的升高活化熵会减小，两者表现出较好的相关性。呋虫胺的水解符合一级动力学规律。 光解试验中选用了四种不同的有机溶剂，结果表明，在紫外光的照射下，呋虫胺在这四种有机溶剂中的光解反应快慢顺序为:乙酸乙酯＞甲醇＞乙醇＞丙酮，光解半衰期分别为3.39h、4.83h、5.05h和9.23h。呋虫胺在有机溶剂中的光解符合一级动力学规律。 在水中的光降解试验表明，不同因素对呋虫胺的光解影响是不同的。初始浓度越高，呋虫胺的光解速率越慢。在不同的pH条件下，当pH值由酸性变为碱性时，呋虫胺的光解速率逐渐加快，其在pH为5、7、8和9的条件下的光解半衰期分别为12.42h、12.06h、10.84h和8.45h。三价铁离子和硝酸根离子均对呋虫胺的光解起到促进作用，其中Fe3+对呋虫胺光解的光敏化效应较为明显，并且随着其添加浓度的增大敏化效应变强。腐植酸(HA)对呋虫胺的光解有猝灭作用，添加腐植酸的浓度越高，对呋虫胺光反应的猝灭作用越强，在腐植酸的添加浓度分别为1mg/L、5mg/L和10mg/L时，呋虫胺的光解的半衰期分别为10.65h、11.18h和12.43h，光猝灭率分别为17.31％、20.48％和34.54％。在紫外光照射下，十二烷基磺酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和四丁基溴化铵(TBAB)对呋虫胺的光解均起到一定的光猝灭作用，并且，随着添加浓度的增大，三种表面活性剂的光猝灭作用不断增强，相互之间对比发现，TBAB和SDS对呋虫胺光解的猝灭效应较为显著，而CTAB对呋虫胺光解的猝灭作用稍小。在太阳光和紫外灯的照射下，呋虫胺在四种不同水质中的光解快慢情况基本一致，其中在池塘水和河水中降解速率稍慢，在地下水和超纯水中降解较快。呋虫胺在水中的光解符合一级动力学规律。 最后使用高效液相色谱和质谱联用技术(LC-MS)对呋虫胺的水解产物、有机溶剂中的光解产物和水中光解产物做了初步鉴定，推测了呋虫胺的部分降解机理。
呋虫胺;水解动态;光解特性;pH值;温度条件;有机溶剂
河南师范大学
硕士
环境科学
郑立庆
2014
中文
X592;O644.12
84
2014-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）