铁(Ⅲ)-羧酸络合物光解对硫磷.pdf

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1、2001年8月工业水处理Aug.2001第21卷第8期IndustrialWaterTreatmentVol.21o.8铁(I)羧酸络合物光解对硫磷王宏青(南华大学化工系湖南衡阳421001)摘要]在UV作用下铁柠檬酸~铁草酸~铁酒石酸~铁丁二酸能使对硫磷降解铁柠檬酸~铁草酸的作用较铁酒石酸~铁丁二酸好GPH2.0~3.0时铁柠檬酸~铁酒石酸~铁丁二酸对对硫磷的光解作用较好;PH4.0时铁草酸对对硫磷的光解作用最好G铁与羧酸的摩尔试验表明n(Fe3+)=n(柠檬酸)<13+3+n(Fe)=n(草酸)<0.1时降解效果好;而n(铁)=n(酒石酸)与n(Fe)=n(丁二酸)的值越大越利于降解G关键

2、词]铁(I)羧酸络合物;光解;对硫磷中图分类号]X786文献标识码]B文章编号]1005-829X(2001)08-0017-02光降解作用是农药在环境中降解的一个重要过2.1羧酸铁络合物对对硫磷的光解作用程对农药在大气及水环境中的残留与归宿起着决按1.2实验方法进行实验不同羧酸铁络合物定性作用G用TiO等作催化剂对水中有对对硫磷的光解作用的结果见图1G2~ZnO~WO3机磷进行光催化降解的研究已有大量的报道1~3J但该方法光量子效率低光能耗大G大量的研究表明一些铁的有机络合物具有较高的光学活性4~6J并被用来降解有机物G众所周知高效催化剂是光化学反应的关键G在环境污染物光解方面开发具有高效~

3、节能~价廉的铁系光化学品是环境工作者积极探索的课题G笔者首次将不同铁羧酸络合物应用于对硫磷水溶液的光解研究G图1不同羧酸铁络合物对对硫磷的光解作用1实验部分图1说明铁柠檬酸~铁草酸在紫外光和氧1.1试剂和仪器的作用下能有效的降解对硫磷而铁酒石酸~铁试剂:对硫磷(OO-二乙基-O-(对硝基苯丁二酸的作用较前者差G基)硫代磷酸酯)的含量98%其他试剂都为分析这四种铁羧酸络合物均是光活性物质在紫外纯G仪器:SP-502型气相色谱;PHS-3TC数字式光和氧的作用下都能产生-OH等强氧化性物质酸度计;400W反射型高压汞灯主波长365nmG因而使对硫磷降解G其产生-OH的反应机理如下:1.2实验方法2

4、-Fe(I)CitCit-将对硫磷用去离子水配制成1.0>10-4-mol/LFe(I)OxhvOx-fCO2-Fe(I)+-R-的溶液取50mL加到100mL的烧杯中然后加入-Fe(I)TarTar--一定量的Fe和羧酸盐储备液使混合溶液Fe(I)SucSuc-2(SO4)3中含有50pmol/LFe(I)和600pmol/L羧酸根O2Fe(I)-R--ROO---O2R--Fe(I)调节溶液的PH值到3.0并向烧杯中通氧气用以-HO2+-H+-O2-HO2-HO2--H2O2搅拌反应液并提供反应所需的氧气溶液混合均匀+H-后将其置于紫外高压汞灯下照射(灯表面到烧杯的-O2/HO2-+Fe(

5、I)-Fe(I)+H2O2+H距离为10cm)光照一定时间取样用气相色谱--O2/HO2-+Fe(I)-Fe(I)+O2法7J分析试样中的对硫酸的浓度C按下列公式求-zH2O2+Fe(I)-Fe(I)+-OH+OH得对硫磷的降解率(7):但它们的光学活性是不一样的在同样的条件7=(C0-Cz)/C0>100%下产生的R-的量不同G同时R-自由基与Fe(I)式中C0为对硫磷的初始浓度;Cz为光照z时间时或O2的反应是竞争反应当R-主要与Fe(I)反应对硫磷的浓度G时体系中生成过量的Fe(I)当主要与O反应22结果与讨论时生成O等活性物种且2-/HO2-~H2O2~ROO-17试验研究工业水处理2

6、001-08921(8)生成的H能与Fe(I)生成强氧化性的0H83-202O<1时9有利于降解;铁草酸体系中n(Fe)=n不同的铁羧酸络合物9上述的竞争反应结果不同O因(草酸)<0.1时9对硫磷的降解率较好;而铁酒石而产生了对对硫磷的降解差异O酸铁丁二酸体系中9n(Fe3-)=n(羧酸)的值越2.2PH值对降解的影响大9越利于对硫磷的降解O改变溶液的PH值9按实验方法的操作光照10min9所得实验结果见图2O图3铁与羧酸盐的配比对光解的影响[参考文献]图2溶液的PH值对光解的影响由图2可知9这四种铁羧酸络合物中9铁柠[1]HaradaK9HisangaT9TanaksK.Photocatal

7、yticdegradationof檬酸铁草酸受PH值的影响较大9另外两种受organoPhoroPhousinsecticidesinagueoussemiconductorsusPension[J].Wat.Res.91990924(1):1415~1417.PH值的影响较小O总的来说9铁柠檬酸铁草[2]陈士夫9赵梦月9陶跃武.光催化降解有机磷农药的研究[J].环酸的光学活性明显好于另外两者O境