本文關(guān)鍵詞：脈沖電場降解有機磷農(nóng)藥機理分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：農(nóng)業(yè)是影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。然而,在農(nóng)作物大量種植的過程中經(jīng)常受病蟲害的困擾,從而限制了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。為了解決這一問題,科學(xué)家研制出了許多類似于敵敵畏、馬拉硫磷、氧樂果、毒死蜱等農(nóng)藥,它們也確實對于抑制蟲類的大量繁殖、抑制病、雜草等的肆虐起到了不可估量的作用,從而使農(nóng)作物受損害的程度降到最低,但是這些農(nóng)藥在隨農(nóng)作物生長過程中,或植物成熟以后并不能自行完全分解,許多農(nóng)藥在不同種類農(nóng)產(chǎn)品及其果蔬類的表皮上都有不同程度的殘留,所以,農(nóng)藥的殘留問題成為了威脅人類的健康的首要問題。因此,研究一種能夠?qū)r(nóng)產(chǎn)品中殘留農(nóng)藥有效降解的方法,越來越成為當(dāng)今研究的重點。高壓脈沖降解農(nóng)藥法作為一種新型技術(shù),是一種高效、經(jīng)濟(jì)、無污染的農(nóng)藥降解方法。本文研究了脈沖電場的電場強度對4種有機磷農(nóng)藥(敵敵畏、馬拉硫磷、氧樂果、毒死蜱)分子的化學(xué)鍵的影響,利用Materials Studio分子模擬軟件分別給4種有機磷農(nóng)藥分子模擬外加靜電場,分析其分子的化學(xué)鍵鍵長和內(nèi)部能量的變化情況。根據(jù)電磁場和電介質(zhì)之間的相互作用,推導(dǎo)出外加脈沖電場與靜電場之間的關(guān)系,得到脈沖電場對4種有機磷農(nóng)藥的降解原理和當(dāng)化學(xué)鍵斷裂時所需要的能量以及對應(yīng)的適合脈沖電場的優(yōu)化參數(shù)(脈沖強度、作用時間、脈沖個數(shù)),建立化學(xué)鍵的鍵能與脈沖電場的電場強度之間的隨機模型,經(jīng)過實驗得出論證。這一發(fā)現(xiàn)從微觀理論上為降解有機磷農(nóng)藥提供了理論基礎(chǔ)。其主要研究內(nèi)容如下：1)對電磁場理論和電介質(zhì)理論進(jìn)行了簡單介紹并建立了點電場與外加電場之間的關(guān)系E=(1+χe)E0;2)分析了電磁場與有機磷農(nóng)藥之間的關(guān)系,如農(nóng)藥電介質(zhì)存在時電場的計算等；3)對分子動力學(xué)模擬基本原理進(jìn)行了簡單介紹,使用materials studio軟件搭建了敵敵畏、馬拉硫磷、氧樂果、毒死蜱4種有機磷農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)模型,分析了靜電場對4種有機磷農(nóng)藥的影響,即隨著外加電場強度的增加,有機磷農(nóng)藥中化學(xué)鍵鍵長也隨之增加,以P-O鍵、P-S鍵、C-N鍵、C-S鍵最為突出,較C-H、O-H等化學(xué)鍵相比更容易斷裂。也正是由于這些化學(xué)鍵在脈沖電場下的容易斷裂的性質(zhì),才給我們研究農(nóng)藥降解提供了很大的依據(jù)。4)運用氣質(zhì)聯(lián)用試驗驗證了經(jīng)過高壓脈沖作用后的敵敵畏、馬拉硫磷、氧樂果和毒死蜱降解后的產(chǎn)物與通過分子模擬軟件分析化學(xué)鍵的斷裂所生成的物質(zhì)相吻合。并為我們將來選擇合適的高壓脈沖的場強提供了有力的理論保障。當(dāng)靜電場的電場強度達(dá)到0.05a.u.時,化學(xué)鍵吸收足夠能量即將斷開。通過實驗研究,敵敵畏、馬拉硫磷、氧樂果和毒死蜱降解率達(dá)到最大時的電場強度分別為2866.58Vμm,2889.44V/μm、 X1=2669.31V/μm、X1=2814.63V/μm即 0.0557a.u.、0.0562a.u.、0.0519a.u.、0.0547a.u。并通過試驗以及數(shù)據(jù)分析論證了脈沖電場的電場強度與化學(xué)鍵鍵能以及鍵長之間存在相關(guān)性。
【關(guān)鍵詞】：電磁場 靜電場 有機磷 化學(xué)鍵
【學(xué)位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X592
【目錄】：

• 摘要7-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 電磁場理論12-13
• 1.4 電場對液體電介質(zhì)的影響13
• 1.5 分子動力學(xué)模擬軟件簡介及應(yīng)用13-15
• 1.6 研究內(nèi)容及方法15-17
• 2 脈沖電場的電磁理論17-29
• 2.1 電磁場理論17-21
• 2.1.1 電場基本理論17-19
• 2.1.2 磁場基本理論19-21
• 2.2 電介質(zhì)理論21-24
• 2.2.1 基本概念及主要參數(shù)21-23
• 2.2.2 電介質(zhì)的極化23-24
• 2.3 電磁場與有機磷農(nóng)藥電介質(zhì)之間的關(guān)系24-29
• 2.3.1 農(nóng)藥電介質(zhì)存在時電場的計算24-25
• 2.3.2 農(nóng)藥電介質(zhì)中的電感應(yīng)強度25-26
• 2.3.3 點電場與外加電場關(guān)系26-29
• 3 高壓脈沖電場作用農(nóng)藥機理分析29-45
• 3.1 引言29
• 3.2 應(yīng)用materials studio軟件分析農(nóng)藥化學(xué)鍵的變化29-43
• 3.2.1 materials studio模擬簡介29-30
• 3.2.2 分子動力學(xué)模擬的基本原理30-34
• 3.2.2.1 分子模擬基本算法30-32
• 3.2.2.2 力場及勢能函數(shù)32-34
• 3.2.3 4種有機磷農(nóng)藥分子模型建立34-43
• 3.2.3.1 有機磷農(nóng)藥(敵敵畏、馬拉硫磷、氧樂果和毒死蜱)分子模型的建立34-36
• 3.2.3.2 靜電場對4種有機磷農(nóng)藥的影響36-43
• 3.3 結(jié)論43-45
• 4 脈沖電場降解有機磷農(nóng)藥的試驗過程45-48
• 4.1 引言45
• 4.2 試驗材料與方法45-48
• 4.2.1 試驗材料及儀器45-46
• 4.2.2 試驗方法與步驟46
• 4.2.3 試樣氣質(zhì)聯(lián)用full掃描46-47
• 4.2.4 降解率的測定47-48
• 5 實驗分析與討論48-66
• 5.1 敵敵畏降解結(jié)果48-51
• 5.2 馬拉硫磷降解結(jié)果51-55
• 5.3 氧樂果降解結(jié)果55-58
• 5.4 毒死蜱降解結(jié)果58-61
• 5.5 化學(xué)鍵鍵能與電場強度的關(guān)系61-65
• 5.6 結(jié)論65-66
• 6 結(jié)果與討論66-68
• 6.1 試驗結(jié)果66-67
• 6.1.1 農(nóng)藥介質(zhì)中靜電場與外加電場之間的關(guān)系66
• 6.1.2 MS軟件模擬4種有機磷農(nóng)藥在外加靜電場下化學(xué)鍵的斷裂情況66
• 6.1.3 氣質(zhì)聯(lián)用儀試驗論證了化學(xué)鍵斷裂66-67
• 6.2 討論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• Abstract73-75
• 致謝75-76

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：339750