【摘 要】
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二十一世纪以来,世界人口激增,人类为了提高农作物的产量加大了各种农药的使用量。其中草甘膦因其安全、高效、经济的优点成为了世界上最常用的除草剂之一。但是近来人们发现草甘膦是潜在的可能致癌的物质,在进行毒理实验时发现草甘膦不仅会对生物产生氧化毒性效应,而且还会导致斑马鱼大脑及形态学发育异常,影响其生殖功能,如精子质量降低和卵巢功能障碍。草甘膦生产工厂的废水中草甘膦的浓度可以达到2560mg/L,这些废
【基金项目】
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国家重点研发项目:红树林湿地生态恢复与功能提升技术研发及示范支持（2017YFC0506103）；
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二十一世纪以来,世界人口激增,人类为了提高农作物的产量加大了各种农药的使用量。其中草甘膦因其安全、高效、经济的优点成为了世界上最常用的除草剂之一。但是近来人们发现草甘膦是潜在的可能致癌的物质,在进行毒理实验时发现草甘膦不仅会对生物产生氧化毒性效应,而且还会导致斑马鱼大脑及形态学发育异常,影响其生殖功能,如精子质量降低和卵巢功能障碍。草甘膦生产工厂的废水中草甘膦的浓度可以达到2560mg/L,这些废水直接排放到环境中可能会产生巨大的影响。因此需要得到一种材料可以有效吸附并降解这种有机磷农药。MIL-88A因其在水中比表面积较大、性能稳定、适合降解反应,可以用于在本实验中吸附并降解草甘膦。本实验旨在使用纯水而不是使用N,N-二甲基甲酰胺（DMF）这一对环境和人体有害的溶剂进行水热法合成有机金属框架MIL-88A。在合成过程中通过改变氯化铁和富马酸的比例、合成时间、合成温度等条件来探索MIL-88A的这些条件对材料的形貌和尺寸有什么影响。最终获得尺寸为7.47 μm的MIL-88A合成条件为:氯化铁:富马酸=1:1、合成温度100℃、合成时间2h。使用此条件合成的MIL-88A进行后续降解实验,发现MIL-88A吸附草甘膦主要受pH的影响,室温下,使用0.1 g/L MIL-88A吸附100 mg/L草甘膦（pH=3.28）,最大吸附量为287.38 mg/g,而且在16 min内吸附反应就可以完成。在降解过程中pH、MIL-88A投加量、草甘膦初始浓度对降解效率影响不大,影响降解效率的主要因素为:H2O2投加量。在氙灯光源照射下,草甘膦溶液的初始浓度为100 mg/L、H2O2投加量为1 mL/L少量多次投加到体系中,氙灯光照30 min内草甘膦降解效率约为98%。草甘膦的降解过程中C-N键快速断裂,生成氨甲基磷酸和甘氨酸,且在降解过程中不仅可以将草甘膦降解,其降解产物氨甲基磷酸（AMPA）和甘氨酸（glycine）也会被降解至较低浓度。使用自由基清除剂对降解过程中可能起作用的自由基进行分析,通过分析发现,在降解过程中主要起作用的是·OH和·O2-。为了确定此方法是否可以使用太阳光光源对草甘膦溶液进行降解,通过氙灯光源和太阳光的对比发现,在太阳光下此方法依旧具有很好的降解效果,具有大规模使用的潜能。Fenton反应的一个很大的一个缺点是在降解过程中容易形成污泥,而且降解材料不能重复使用,本实验采用非均相Fenton反应,在将草甘膦降解后可以将MIL-88A回收再利用,并且通过实验发现回收利用三次后仍然可以保持不错的降解效果。
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