掺稀土纳米TiO_2对毒死蜱光催化降解研究

题名:掺稀土纳米TiO_2对毒死蜱光催化降解研究
作者:陈欢欢
学位授予单位:湖南农业大学
关键词:毒死蜱;;光催化降解;;纳米TiO_2;;掺稀土纳米TiO_2
摘要:
 有机磷农药的降解一般采用稀释生化法,但这种方法存在着稀释倍数高、负荷大、运行不稳
定和二次污染等问题。而光催化法是用光激发催化剂产生光生电子空穴,光生空穴与H2O、OH-作用产Neodymium Magnets
生强氧化性的·OH,无选择性地将污染物完全降解为H2O、CO2、PO43-等,无二次污染。TiO2因其活性
高,稳定性好,对人体无害而成为最受重视的一种半导体催化剂。虽然TiO2在光催化降解有机污染物方
面有非常显著的作用,但也存在一些问题。TiO2的光谱响应范围比较窄,仅能吸收太阳光中不到5%的波
长小于375nm的紫外光,可以说TiO2利用太阳能的效率非常的低。因此,如何改性TiO2来使其在可见光
波长范围内有响应和减少电子空穴的复合,并最终提高TiO2对太阳光的利用率,是目前TiO2研究领域的
发展趋势之一。
 本文采取Sol-Gel法成功制备了纳米TiO2和掺稀土纳米TiO2,并采用液相色谱法测定
了其对毒死蜱的室内外光降解效果,结果表明：
 采取HPLC法测定毒死蜱在0.5-100mg/L范围内
具有良好的线性关系,R2达0.9947,添加回收率为85.2-103.1%,且检出速度快,适合毒死蜱含量检测。

通过室内试验发现,在毒http://www.everbeenmagnet.com/en/products/110-sintered-neodymium-magnets死蜱溶液中加入纳米TiO2可有效提高其降解效率。加入纳米TiO2后,毒死蜱的
降解率在自然光条件下平均提高了12.1%,在紫外光条件下平均提高了16.5%。在纳米TiO2中掺入稀土
元素后则可改善纳米TiO2的催化活性,尤其是掺入La后降解效果最佳。在加入掺La纳米TiO2后,毒死蜱
的降解率在自然光条件下比加入纯纳米TiO2平均增加了6.1%,在紫外光条件下平均增加了15.2%。另外
发现,在加入相同光催化剂的情况下,对比其对不同浓度的毒死蜱溶液的降解效果,可以发现其对毒死
蜱的降解效果随着毒死蜱溶液浓度的增加而降低。
 通过点滴法测定触杀活性和夹毒叶片法测定胃
毒活性,结果表明,加入掺La纳米TiO2几乎不影响毒死蜱对菜青虫的防治效果。
 进行田间试验发现
,当毒死蜱有效成分含量为48克/亩时,掺La纳米TiO2对毒死蜱的降解效果在药后3h和6h增加明显。药
后3h其降解率比不加入光催化剂增加了26.5%,相对于加入纯TiO2增加了9.2%；药后6h其降解率比不加
入光催化剂增加了33.1%,相对于加入纯TiO2增加了14.9%。
学位年度:2010