2025年啶虫脒精选报告报告

  在化工與農業領域，啶蟲脒作為重要的農藥產品，其發展態勢備受關注。2 - 氯 - 5 - 氯甲基吡啶(CCMP)作為合成啶蟲脒等的關鍵中間體，其生產和應用情況對啶蟲脒行業有著深遠影響。深入了解 CCMP 與啶蟲脒的現狀及前景，有助於把握行業發展趨勢，為相關決策提供依據。

  一、啶蟲脒生產與 CCMP 關聯現狀

  CCMP 是合成農藥和醫藥的重要中間體，可用於合成啶蟲脒。《2025-2030年全球及中國啶蟲脒行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，2003 年，我國 CCMP 的生產企業主要有大連凱飛化工股份有限公司等多家企業，當年生產能力產量約 600t 。科研單位如江蘇農藥研究所等也在 CCMP 的研究中發揮重要作用。CCMP 的合成方法有多種，近年我國科研和生產企業開發的環戊二烯 - 丙醛法，具有產品純度高(經氣相色譜分析純度為 95%)、原料成本低等優點，這為啶蟲脒的生產提供了良好的原料基礎。

  同年，我國有 7 家啶蟲脒生產企業，裝置能力產量開工率 43% ，出口量的出口離岸價(荷蘭)為 1.7528 萬美元 /t，市場表觀銷售量為 81.0t(85%) 。由此可見，啶蟲脒生產在當時已初具規模，且與 CCMP 的生產緊密相連，CCMP 的供應狀況直接影響著啶蟲脒的生產規模和成本。

  二、啶蟲脒應用領域及市場表現

  啶蟲脒除了是 CCMP 的重要衍生產品，在農藥領域有著廣泛應用。2003 年我國吡蟲啉和啶蟲脒市場表觀銷售量迅速發展。吡蟲啉生產企業在 2003 年有 25 家，裝置能力產量開工率 65%，市場表觀銷售量為 1175.0t(100%)，出口量的出口離岸價(約旦)為 1.71 萬美元 /t 。啶蟲脒市場也呈現增長趨勢，其市場表觀銷售量的增長得益於自身高效、低毒、廣譜、內吸以及長效和獨特的殺蟲機理，受到國內農藥研究和生產部門的極大關注。同時，在與國外企業的智慧財產權糾紛中我國勝訴，增進了我國農藥企業的信心，使得啶蟲脒產品在市場上更具競爭力。此外，我國農業科學家和農民普遍認同該產品，也推動了其市場需求的增長。

  預計 2005 年我國啶蟲脒的市場消費量為 100.0t(100%)，2000 - 2005 年期間啶蟲脒消費量的年均增長率為 20% 。這表明啶蟲脒在未來市場中仍有較大的發展空間，其應用領域有望進一步拓展，市場需求也將持續增長。

  三、啶蟲脒行業市場前景展望

  2003年我國 CCMP 的消費構成為農藥 500t(90%)、醫藥 30t(90%)、出口 70t(90%) ，主要出口國家和地區眾多，出口口岸包括上海、南京、青島和寧波等。由於 CCMP 與吡蟲啉和啶蟲脒生產密切相關，在今後的幾年裡，我國 CCMP 生產和消費仍然具有較強的走勢，發展速度依然很快。這主要得益於我國高毒農藥產品逐步退出市場，促進了吡蟲啉和啶蟲脒的生產發展;同時，我國 CCMP 生產工藝的進一步改進和降低生產成本，也將促進吡蟲啉和啶蟲脒出口量的逐年增加。據有關部門預測，2005 年我國 CCMP 總消費量將達到 950t，2003 - 2005 年我國 CCMP 市場需求量的年均增長率為，其中農藥領域需求量預計達 800t，年均增長率 26.49%;醫藥領域需求量預計達 50t，年均增長率 29.1%;其他(包括出口)領域需求量預計達 100t，年均增長率 19.52% 。

  綜上所述，啶蟲脒行業與 CCMP 的發展相互關聯、相互影響。當前，啶蟲脒生產在原料供應、市場需求等方面已具備一定基礎，且在應用領域表現出良好的發展態勢。隨著高毒農藥退出市場以及生產工藝的改進，未來啶蟲脒行業有望在生產規模、市場需求和出口量等方面實現進一步增長，在農藥市場中占據更重要的地位。

  在現代農業領域，農藥發揮著不可或缺的作用，啶蟲脒作為一種常用的新菸鹼類農藥，廣泛應用於農作物害蟲防治，對保障農業產量意義重大。然而，啶蟲脒殘留問題給食品安全和生態環境帶來潛在風險，如何精準、快速檢測啶蟲脒殘留成為研究熱點。隨著科技發展，相關檢測技術不斷湧現，其中基於表面增強拉曼散射(SERS)的檢測方法備受關注，為啶蟲脒殘留檢測提供了新方向。

  一、啶蟲脒的應用現狀與潛在風險

  《2025-2030年全球及中國啶蟲脒行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，啶蟲脒在現代農事活動中，是消滅害蟲、提升農作物產量的重要幫手。它屬於新菸鹼類農藥，憑藉獨特的化學結構，能有效抑制害蟲神經系統，從而達到高效殺蟲的目的。據統計，我國啶蟲脒廣泛應用於各類蔬果、穀物種植中。但啶蟲脒殘留問題不容忽視，其會污染食物、地表水和地下水，對人體健康造成潛在威脅，可能引發再生障礙性貧血、白血病等嚴重疾病。因此，建立快速、靈敏且精準的啶蟲脒檢測方法迫在眉睫。傳統的檢測方法，如氣相色譜法、高效液相色譜法、酶聯免疫吸附測定法和比色法等，雖各有優勢，但普遍存在預處理過程繁瑣、檢測時間長等問題，難以滿足實時監測和現場快速檢測的需求。

  二、基於 SERS 技術檢測啶蟲脒的優勢與挑戰

  表面增強拉曼散射(SERS)光譜技術，基於粗糙金屬表面產生的強局部電場增強分子的原始拉曼信號，在農業和食品安全檢測領域展現出獨特優勢。該技術能夠實現快速、簡單且靈敏的檢測，可在短時間內獲取檢測結果，操作相對便捷，檢測靈敏度高，能有效檢測出極低濃度的目標物質。然而，多數 SERS 基底在重複性、靈敏度和穩定性方面存在不足。在實際應用中，基底表面易吸附雜質、發生氧化，影響檢測信號的準確性和穩定性，限制了 SERS 技術在啶蟲脒檢測中的廣泛應用。因此，研發高性能的 SERS 基底是提升啶蟲脒檢測水平的關鍵。

  三、銀納米棒陣列基底的製備及優化

  為解決傳統 SERS 基底的問題，研究人員採用斜角沉積技術製備銀納米棒(AgNR)陣列作為 SERS 基底。實驗過程中，先將玻璃載玻片切割成 1cm×1cm，作為生長 AgNR 陣列的支撐基底，並進行清洗處理。在沉積室內，先在 0° 沉積角下，以特定速率依次沉積 20nm 鈦膜和 500nm 銀膜;隨後，將基底支架旋轉至 86°，再沉積 2000nm 銀膜。製備完成的 AgNR 陣列，經測量納米棒長度為 (1100±90) nm，棒直徑為 (150±70) nm ，平均棒間距為 (130±40) nm，納米棒傾斜角為 74°±3°。

  在實際使用時，AgNR 陣列基底表面會吸附雜質、發生氧化，降低檢測信號強度、增加背景噪聲。為此，研究人員嘗試了硝酸清洗和甲醇 - 丙酮混合溶液清洗兩種方法。硝酸清洗可與銀納米棒表面的氧化銀反應，去除氧化銀，但可能引入新雜質;甲醇 - 丙酮混合溶液清洗，能有效去除氧化銀和其他雜質，且清洗後基底背景信號更平滑。實驗表明，經甲醇 - 丙酮(3:7)混合溶液清洗後，基底對 BPE 溶液的檢測限可達 10⁻⁹mol/L，相比未清洗基底，檢測限提高了 1000 倍，且清洗後的基底具有良好的重複性和穩定性，斑點間和批次間的相對標準偏差分別約為 8.96% 和 16.65% ，在半小時內 SERS 信號強度無明顯變化。

  四、啶蟲脒的檢測及結果分析

  利用優化後的 AgNR 陣列基底檢測啶蟲脒，通過密度泛函理論(DFT)模擬計算啶蟲脒的穩定分子結構、拉曼光譜和 SERS 光譜，確定其特徵峰位置和相應的振動模式。實驗檢測發現，啶蟲脒的特徵峰位置為 Δν = 745、1336 和 1535cm⁻¹ ，這些特徵峰源於不同形式的分子振動。例如，Δν = 745cm⁻¹ 處的強峰歸因於 Cl - H5 搖擺振動模式和 C14 - C15 拉伸振動。

  在確定啶蟲脒檢測限時，對不同濃度的啶蟲脒溶液進行測量。結果顯示，即使在 0.1mg/L 的濃度下，仍可分辨出相關特徵峰。通過測量 745cm⁻¹ 處代表峰的 SERS 強度與啶蟲脒濃度的關係，得到線性相關方程 I = 5573.0 (log C)+3505.5，計算得出啶蟲脒的檢測限為 0.05mg/L，遠低於中國國家標準 1mg/L ，表明 AgNR 陣列基底對啶蟲脒具有高靈敏度的定性檢測能力。

  研究人員還將經有機溶液清洗的基底用於檢測黃瓜表面的啶蟲脒。在黃瓜表面添加不同濃度的啶蟲脒溶液，經水提取後獲取 SERS 信號，清晰觀察到 745、1336 和 1535cm⁻¹ 處的特徵峰，加標啶蟲脒的回收率可達 71.6% - 115.1%，說明該基底在檢測黃瓜表面啶蟲脒殘留方面具有較高可靠性。

  五、研究成果與產業展望

  通過斜角沉積技術製備的 AgNR 陣列基底，經硝酸或有機溶劑清洗預處理後，可用於高靈敏度檢測啶蟲脒。有機清洗後對 BPE 的檢測限達 10⁻⁹mol/L ，SERS 性能相比未清洗基底提升了 1000 倍。藉助 DFT 模擬計算，獲得啶蟲脒分子結構、光譜及特徵峰振動模式，且 AgNR 陣列基底對啶蟲脒的檢測限為 0.05mg/L ，可有效檢測蔬菜表面的農藥殘留。

  展望2025年啶蟲脒產業，隨著對食品安全重視程度的不斷提高，啶蟲脒殘留檢測技術將朝著更快速、靈敏、便捷的方向發展。基於 SERS 技術的檢測方法，憑藉其獨特優勢，有望在啶蟲脒殘留檢測領域得到更廣泛應用，為保障農產品質量安全提供有力支持，推動啶蟲脒產業在合理使用、精準檢測的軌道上健康發展。

  在現代環境治理與飲用水安全保障的需求推動下，啶蟲脒作為廣泛使用的新菸鹼殺蟲劑，其在水體中的殘留問題備受關注。隨著技術的不斷發展，如何高效且低耗地降解水中啶蟲脒成為行業焦點。研究臭氧氧化、紫外 / 臭氧和電催化臭氧這 3 種技術降解啶蟲脒的機制，對比其在地下水和地表水中的降解效率與能耗，對於推動啶蟲脒污染治理技術發展意義重大。

  一、啶蟲脒的反應速率常數與難氧化特性

  《2025-2030年全球及中國啶蟲脒行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，在 pH=7 的條件下，通過競爭動力學方法檢測發現，啶蟲脒與 O₃和・OH 的二級反應速率常數分別為 (0.05±0.01) mol/(L・s) 、(2.8±0.2)×10⁹mol/(L・s) 。此結果與啶蟲脒在 pH=2 時的反應速率常數量級相近。這是因為啶蟲脒的 pKa=0.7，在 pH=2 - 7 內主要以陰離子形態存在，所以 O₃和・OH 的反應速率常數差異不大。但這些數據表明，啶蟲脒與 O₃的反應速率極慢，屬於臭氧難氧化物質。其分子結構中缺少富電子基團，且含有 -Cl 和 -CN 等吸電子基團，降低了與 O₃的反應活性，常規臭氧氧化難以有效去除此類物質。

  二、不同技術對啶蟲脒的降解性能對比

  對比 O₃、UV/O₃和 EP 3 種技術去除地下水和地表水中啶蟲脒的情況可知，經過 20min 的處理，O₃技術雖能完全降解地表水中的啶蟲脒，但僅能降解地下水中約 53% 的啶蟲脒 。而 UV/O₃和 EP 技術顯著加快了啶蟲脒的去除速率，只需 6 - 7min 即可完全降解地表水和地下水中的啶蟲脒。動力學分析顯示，啶蟲脒在各技術處理過程中的降解符合偽一級動力學規律，UV/O₃和 EP 技術降解啶蟲脒的速率常數遠大於 O₃與 UV，以及 O₃與電產 H₂O₂的速率常數之和，表明 O₃和 UV 之間、O₃和電產 H₂O₂之間存在顯著的協同作用，強化了啶蟲脒的去除速率。

  三、啶蟲脒在不同技術中的降解機理探究

  在常規 O₃技術中，污染物主要由 O₃和・OH 氧化去除。而 UV/O₃和 EP 技術還可分別通過 UV 光解和陽極氧化的方式去除污染物。對 O₃、UV/O₃和 EP 過程中的 O₃和・OH 暴露量檢測發現，在相同的 O₃曝氣條件下，UV/O₃和 EP 技術中的液相 O₃濃度遠低於常規 O₃技術，O₃暴露量增長速率也更低;相反，・OH 暴露量在 UV/O₃和 EP 技術中的增長速率遠大於常規 O₃技術。這表明 UV 輻射和電產 H₂O₂大幅加速了 O₃轉化為・OH 的速率。啶蟲脒在臭氧氧化和 EP 處理過程中，幾乎都是通過・OH 氧化的方式去除，O₃氧化的貢獻可忽略不計;在 UV/O₃技術中，紫外光解和・OH 氧化對啶蟲脒去除率的貢獻分別約為 20% 和 80% 。此外，不同水質成分會影響臭氧氧化啶蟲脒的效率，而 UV/O₃和 EP 技術受水質影響較小，能保證更高效穩定的微污染物降解性能。

  四、不同技術降解啶蟲脒的能耗分析

  使用高級氧化技術能耗評價中的常用指標 EEO 對 3 種技術的能耗進行分析。常規臭氧氧化技術從地表水和地下水中去除 90% 啶蟲脒濃度的能耗分別為 0.11 、0.27kW・h/m³ ;UV/O₃技術的能耗分別為 1.24 、1.22kW・h/m³ ;EP 技術的能耗分別為 0.24 、0.12kW・h/m³ 。數據表明，UV/O₃技術雖提高了啶蟲脒的降解速率，但能耗大幅增加;而 EP 技術更為節能，電產 H₂O₂是比紫外照射更經濟節能的強化臭氧水處理性能的方式，有望用於飲用水處理廠現有臭氧系統的升級改造。

  綜上所述，啶蟲脒是臭氧難降解物質，但可被・OH 快速氧化降解。常規臭氧氧化技術降解啶蟲脒效率差且受水質影響大，UV/O₃和 EP 技術可顯著提高啶蟲脒的去除率且受水質影響小。啶蟲脒在臭氧氧化、UV/O₃和 EP 處理過程中，主要通過・OH 氧化的方式被降解。EP 技術是一種更為節能的基於臭氧的高級氧化技術，在啶蟲脒降解方面展現出顯著的優勢，為解決啶蟲脒污染問題提供了高效低耗的新途徑，對推動啶蟲脒行業污染治理技術發展具有重要意義 。