电催化MnO2氧化降解草甘膦的研究-市政工程专业论文.docxVIP

河北工业大学硕士学位论文 河北工业大学硕士学位论文 电催化 电催化 MnO2 氧化降解草甘膦的研究 电化学催化 MnO2 降解草甘膦的研究 摘 要 草甘膦是一种高效、低毒、内吸、广谱的有机磷农药，在世界各地被广泛应用。草甘 膦使用过程中残留或者其在环境中的降解产物都会对环境造成危害，对人们的正常生活构 成严重威胁。国内外对草甘膦去除进行了大量的研究，在已有的降解基础上，我们提出了 利用电化学催化 MnO2 氧化降解草甘膦，利用 MnO2 和电催化 MnO2 对水中草甘膦进行一 系列的处理实验起到了节能环保的双重效果，具体的实施内容如下： 1、单独 MnO2 吸附氧化草甘膦，可以达到一定的效果。本文研究了草甘膦在 MnO2 表 面的吸附-氧化行为，考察了草甘膦浓度、MnO2 投量、反应体系 pH 以及共存阳离子对 MnO2 吸附-氧化草甘膦过程的影响，初步分析了草甘膦的降解产物。 2、在对电催化 MnO2 氧化降解草甘膦的研究中，考察了电流密度、MnO2 投量和体系 中初始 pH 的影响，实验结果表明，增加电流密度和增大 MnO2 投量都会提高对草甘膦的 去除效果。pH 影响 MnO2 的表面电性，在对电催化的影响中，主要体现在对 MnO2 的影响， 对单独电化学影响不大。通过对电极板和 MnO2 反应前后的表征，初步分析了在这种条件 下的降解产物及推测了其降解途径，得出在电催化体系中，产物比单纯的 MnO2 更彻底， 效果更持久。 3、在上述两种体系中，草甘膦在一定的时间内都能够被有效的降解，在降解途径上 稍微有些区别：在单独 MnO2 体系中，产物被降解成为小分子酸，氮元素最终转化成了氨 氮；而电催化体系中，氮元素很明显的由氨氮被继续氧化成了硝态氮，同时在电催化体系 中，有少部分被矿化。 MnO2 对草甘膦的吸附属于“静电吸附”， 研究结果表明，MnO2 投量越大、初始草 甘膦浓度越低草甘膦去除率越高；酸性条件有利于 MnO2 对草甘膦的去除；共存 Cu（II） 对 MnO2 去除草甘膦有明显的抑制作用；MnO2 吸附-氧化降解草甘膦产物主要有肌氨酸、 3- 氨基乙酸（Glycine）、乙酸、羟基乙酸（Glycolic Acid）和 PO4 等。在电化学参与 MnO2 氧化草甘膦的实验中，电化学参与其中的氧化锰离子和对有机物自身的氧化降解。实验数 据表明，电催化 MnO2 氧化降解草甘膦比单独使用 MnO2 对草甘膦的去除更有效，更持久。 关键词：电化学催化，MnO2，氧化降解，草甘膦 i PAGE PAGE ii PAGE PAGE iii MnO2 OXIDATIVE DEGRADATION OF GLYPHOSATE CATALYZED BY ELECTROCHEMICAL PROCESS ABSTRACT Glyphosate is a highly efficient, low toxicity, inner-absorption, abroad spectrum of organic phosphorus pesticides, used worldwide. The degradation products of using glyphosate in the environment or in the process are harmful to the environment, posing a serious threat to peoples normal life. Domestic and foreign to glyphosate removal were studied, based on the existing degradation, we propose the use of electrochemical catalytic MnO2 oxidation degradation of glyphosate, using MnO2 and electrocatalysis MnO2 of glyphosate in water through a series of processing experiment to energy saving and environmental protection of the dual effect, the specific executive content as follows: 1、MnO2 using alone the adsorption and oxidation of glyphosate, can achieve certain effects. This paper studies the glyphosate