论文部分内容阅读
光催化氧化是高级氧化技术的一种,它主要有能量利用率高、设备相对较为简单、操作费用低、易于自动控制和无二次污染等特点,因此被称为“环境友好型处理技术”.
本文以光催化反应为基础,选用有机磷农药在蔬菜上使用较多的代表性化合物一毒死蜱作为降解研究对象,使用TiO2作为催化剂,紫外光作为照射源,研究了TiO2催化降解蔬菜表面残留有机磷农药的可行性。在实验中使用TiO2为德国Degussa公司生产的P-25TiO2,比表面积为50m2/g,物相组成为80%锐钛矿,200%金红石矿为催化氧化剂。使用特征波长为308nm的60W紫外灯作为激发光源。比较了不同梯度的TiO2和不同光照强度组合下对毒死蜱的降解效果,研究了几种反应条件如反应时间、反应体系的初始pH值、毒死蜱的不同浓度、光照时间、光照强度等因素对TiO2催化降解的影响。研究结果表明:毒死蜱溶液的降解率在pH值为9时最大为95%,即弱碱性条件下明显有利于毒死蜱的降解。在TiO2催化剂的作用下,普通紫外光源对蔬菜表面毒死蜱有明显的降解效果,试验中当环境条件一定,TiO2投加达到60mg/100ml农药时,催化降解率最大,当继续投加TiO2,毒死蜱的残留量反而是增加或者变化不明显。紫外灯高度从125cm调节到25cm的过程中,紫外灯的辐射从1.8uw/cm2上升到14.5uw/cm2,紫外部分的辐射越强增加了8倍。在紫外灯下降过程中,同一催化梯度下的毒死蜱残留量,呈明显下降趋势,当紫外灯下降到50cm时候,继续降低紫外灯,毒死蜱的残留量变化不明显。在固定光照强度与TiO2投加剂量的条件下,毒死蜱的残留量随光照时间的延长而降低,但当光照超过6小时后,继续增加光照残留量不再继续降低。
实验结果表明,在紫外光照射下TiO2可明显加快蔬菜表面残留毒死蜱的降解速率。由于该方法还具有成本低、应用方便、安全可靠、处理效果好、清洁无二次污染等特点,是一种极具产业化前景的农药残留处理技术。