武斌　吳桂生

摘 要：近幾年，我國合成草甘膦技術(shù)水平逐漸提升，已經(jīng)成為世界上草甘膦出除草劑生產(chǎn)量最大的國家?；诖?，本文將分析雙甘膦催化氧化合成草甘膦工藝，并研究草甘膦母液中甲醛的消除方式，希望通過以上兩方面的研究，能夠提升我國雙甘膦催化氧化合成草甘膦的技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：雙甘膦催化氧化;草甘膦;甲醛

草甘膦的俗稱為農(nóng)達，最早出現(xiàn)在1974年的美國，屬于一種使用效果較高的除草劑，其在實際使用的過程中，具備使用范圍廣、毒性低以及除草效果好等優(yōu)點，因此成為世界上銷售量較高的農(nóng)藥之一。對雙甘膦催化氧化合成草甘膦技術(shù)進行研究，對促進草甘膦生產(chǎn)來說具有非常重要的作用。

1 雙甘膦催化氧化合成草甘膦工藝

1.1 雙甘膦催化氧化草甘膦合成條件

雙甘膦催化氧化草甘膦中的合成條件包括很多因素，例如反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、水溶液濃度以及反應(yīng)時間等，以上影響因素一旦出現(xiàn)誤差，則會影響整個反應(yīng)生成過程的有效性。因此在研究雙甘膦催化氧化草甘膦合成條件的過程中，可以采用控制變量的方式，對反應(yīng)終點進行嚴(yán)格控制。整個雙甘膦催化氧化草甘膦反應(yīng)中會出現(xiàn)一定量的副反應(yīng)，副反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)，不僅會影響最終合成效率，同時還會造成環(huán)境污染，所以本次實驗中的反應(yīng)終點為雙甘膦催化氧化草甘膦質(zhì)量含量在0.5%以下。通過實驗發(fā)現(xiàn)，雙甘膦催化氧化草甘膦合成的最佳條件為以下內(nèi)容：雙甘膦與催化劑的比為5：1，反應(yīng)時間90分鐘，反應(yīng)壓力控制在0.5MPa，在該種條件下，雙甘膦催化氧化草甘膦的轉(zhuǎn)化率為90.5%，草甘膦的選擇性為91%[1]。

1.2 雙甘膦催化氧化草甘膦催化劑性能提升

催化劑能夠起到提升雙甘膦催化氧化草甘膦合成效率、提高雙甘膦催化氧化草甘膦轉(zhuǎn)化率和選擇性的作用，提升催化劑性能，對整個生產(chǎn)活動來說具有非常重要的意義。當(dāng)反應(yīng)溫度為700攝氏度，時間為4小時的條件下，雙甘膦催化氧化草甘膦的選擇性最高，轉(zhuǎn)化率在94.5%左右，選擇性在94%左右。將活性炭催化劑中加入數(shù)量為2%的氮源，整個雙甘膦催化氧化草甘膦反映過程在70分鐘之后結(jié)束，雙甘膦催化氧化草甘膦的轉(zhuǎn)化率為100%，該條件下甘草磷的選擇性為95.8%。與沒加入氮源之前的94%相比，得到了明顯提升。改良完成之后的催化劑，即使多次使用，整個催化劑依據(jù)具備較強的活性，因此這一催化劑改性方式具備非常高的應(yīng)用價值。

1.3 雙甘膦催化氧化草甘膦合成反應(yīng)機理

雙甘膦催化氧化草甘膦的整個反應(yīng)過程較為復(fù)雜，在實際反應(yīng)中存在較多的副反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的二氧化碳可以持續(xù)排出，但是甲醛由于可以與溶液反應(yīng)，因此不能自主排除，必須對其進行有效控制。否則甲醛一旦與草甘膦繼續(xù)反應(yīng)，則會降低最終雙甘膦催化氧化草甘膦的合成效率。因此甲醛和反應(yīng)終點是整個反應(yīng)過程中需要注意的重點問題。雙甘膦催化氧化草甘膦合成過程如下：

（OH）2P（O）N（CH2COOH）2-（HO）2P（O）CH2NHCH2 COOH+CO2+HCHO

該反應(yīng)可以大致分為兩個部分，第一部分為斷鏈反應(yīng)，第二部分為斷鏈與水中OH相互結(jié)合的過程，最終生成草甘膦。

2 草甘膦母液中甲醛的消除方式

2.1 甘草磷甲醛消除機理

雙甘膦催化氧化草甘膦合成實驗中存在副反應(yīng)，副反應(yīng)能夠生成甲醛，甲醛可以與草甘膦溶液相互融合，為了保證雙甘膦催化氧化草甘膦合成質(zhì)量，就需要對其中的甲醛進行消除。在此過程中，二價鐵和H2O2反應(yīng)能夠形成Fenton實際，二價鐵能夠起到催化的作用，H2O2起到氧化作用，二者能夠針對雙甘膦催化氧化草甘膦反應(yīng)中生成的有機化合物進行講解。這也是甲醛消除的主要反應(yīng)機理，該種方式在實際應(yīng)用的過程中具有清除效率高、方便、快捷等優(yōu)點，能夠有效去除雙甘膦催化氧化草甘膦母液中的甲醛。

2.2 甲醛消除方法

甲醛去除采用的方法主要為電化學(xué)Fenton法，最終甲醛的去除過程受到時間、溶液酸堿度以及電流密度等條件的影響，消除過程中需要將反應(yīng)時間控制在2小時左右，電流密度0.9A，電解質(zhì)含量0.5%，pH值為3，兩極板之間的距離為2cm，在該種條件下，甲醛的去除效率最高，為82%左右。在電化學(xué)Fenton法中，二價鐵與H2O2能夠形成芬頓試劑，提升整個反應(yīng)過程中的氧化性，并將其轉(zhuǎn)化為羥基自由基，該種物質(zhì)具備較強的甲醛去除功能，因此能夠高效除去甲醛。另外，甲醛去除反應(yīng)過程最好在酸性的條件下進行，這一環(huán)境能夠提升羥基自由基的反應(yīng)效率，促進整個甲醛去除實驗的反應(yīng)速度。

雙甘膦催化氧化合成草甘膦工藝在實際實施中，需要在原有反應(yīng)條件的基礎(chǔ)上，對其不斷完善和優(yōu)化，提升雙甘膦催化氧化合成草甘膦效率，確定各個反應(yīng)過程中的影響因素，這種方式能夠針對每個反應(yīng)過程進行有效控制[2]。

3 結(jié)論

綜上所述，雙甘膦催化氧化合成草甘膦工藝能夠提升甘草磷的生產(chǎn)效率，在此過程中，通過確定雙甘膦催化氧化合成草甘膦條件、去除母液甲醛等方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對整個雙甘膦催化氧化合成草甘膦過程的優(yōu)化，最終達到提升甘草磷生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的目的。

參考文獻：

[1]黃艷芳，劉志軍，劉金紅.活性炭催化氧化雙甘膦合成草甘膦工藝研究進展[J].農(nóng)藥，2017.