簡介
氯草敏（Chloridazon，CLZ），分子量221.64，是一種有機(jī)氯農(nóng)藥，屬于噠嗪酮類化合物，分子中含有苯環(huán)和氯原子。氯草敏被噴灑后能迅速被植物根吸收并轉(zhuǎn)送到植物各個(gè)部分，抑制光合作用受體II的應(yīng)答，從而達(dá)到致死效應(yīng)。氯草敏在pH為3-9時(shí)，在水體中相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)迅速分解；長時(shí)間暴露會(huì)影響動(dòng)植物的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而影響生態(tài)環(huán)境。氯草敏降解產(chǎn)生的部分中間體有毒性。
有機(jī)農(nóng)藥普遍存在于農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，氯草敏作為有機(jī)氯農(nóng)藥的典型代表之一，廣泛分布于土壤、河流、湖泊等。氯草敏會(huì)隨環(huán)境濃度上升而富集在沉積物中，增大其濃度，破壞生態(tài)平衡；還會(huì)通過生物積累進(jìn)入人體，引發(fā)各種癥狀甚至癌癥。
降解研究[1]
對(duì)比四組電催化降解系統(tǒng)不同條件下降解氯草敏性能。通過SEM、TEM、BET等研究FCN-MHOF/GF陰極材料的形貌結(jié)構(gòu)特征，通過CV、EIS等研究電催化陰極電化學(xué)性能，通過UPLC-QTOF/MS及EPR分析研究陰極陽極協(xié)同催化降解氯草敏過程機(jī)理及路徑。主要研究結(jié)論如下：
（1）采用簡單水熱法制備FCN-MHOF/GF陰極電極。通過SEM、TEM和BET的形貌表征，觀察到電極表面層狀納米花結(jié)構(gòu)。XRD、XPS結(jié)果表明材料中Fe以FeOOH形式存在，Co、Ni金屬主要以氧化物的形式存在。
（2）構(gòu)建四組不同催化系統(tǒng)降解氯草敏，探究不同電壓、電解質(zhì)濃度、pH值對(duì)四組系統(tǒng)降解氯草敏性能的影響。結(jié)果表明陰極陽極協(xié)同催化降解系統(tǒng)可以在3.0V電壓、100mg/L低電解質(zhì)濃度、pH為3的條件下40min內(nèi)實(shí)現(xiàn)氯草敏100%降解。
（3）循環(huán)伏安法測試證明FCN-1011電催化陰極具備最高氧化峰峰值電流密度14.6mA/cm2。交流阻抗測定顯示FCN-1011電催化陰極電阻為2.24Ω，電荷轉(zhuǎn)移電阻為13.533Ω。
（4）經(jīng)過五次循環(huán)降解后，該系統(tǒng)對(duì)氯草敏的降解率保持在99.6%以上。此外，陰極陽極協(xié)同催化系統(tǒng)可在180min內(nèi)實(shí)現(xiàn)70.7%礦化率，相對(duì)陽極氧化系統(tǒng)提高28.3%以上。
（5）淬滅實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，陰極陽極協(xié)同催化系統(tǒng)降解過程中產(chǎn)生羥基自由基，通過EPR測試驗(yàn)證羥基自由基存在，說明降解氯草敏過程存在自由基途徑。據(jù)此結(jié)合UPLC-QTOF/MS及反應(yīng)前后催化劑中元素價(jià)態(tài)變化提出該系統(tǒng)降解氯草敏機(jī)理和降解路徑。
參考文獻(xiàn)
[1] 殷飛. 基于過渡金屬M(fèi)HOF材料電催化氧化去除水中氯草敏[D]. 甘肅:蘭州理工大學(xué),2025.