摘要：二氧化鈦納米管被用于光催化氧化水體中的百草枯，對光催化反應(yīng)條件、常見Fe3+離子的干擾情況和百草枯光催化降解動(dòng)力學(xué)規(guī)律進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，濃度為25 mg/L的百草枯溶液，在二氧化鈦納米管（TNT）1.0 g/L，H2O2 0.5 mL/50 mL，pH=5.0的最優(yōu)光催化氧化條件下，經(jīng)過30 min反應(yīng)可以被100%從水體中去除，表現(xiàn)出非常高的光催化降解效率；動(dòng)力學(xué)方程擬合表明，百草枯光催化氧化反應(yīng)符合擬一級動(dòng)力學(xué)規(guī)律，動(dòng)力學(xué)方程為ln（C0/C）=1.0267t-0.1282，反應(yīng)速率常數(shù)K為1.0267 h-1；雙氧水存在時(shí)常見的Fe3+能夠進(jìn)一步提高百草枯光催化降解率；該光催化反應(yīng)體系對低濃度百草枯廢水有很好的處理效果，預(yù)示著光催化氧化技術(shù)適合地表或地下水體中百草枯的去除。

農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的生產(chǎn)資料，但其利用率還很低、據(jù)美國康奈爾大學(xué)介紹，全世界每年使用的400余萬t農(nóng)藥，發(fā)揮效能的僅1%，其余99%都散逸于土壤。空氣及水體之中、農(nóng)藥進(jìn)入水體后影響地表水和地下水的質(zhì)量、不利于水生生物的生存甚至破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡，有時(shí)甚至造成極其危險(xiǎn)的后果。

百草枯是一種聯(lián)吡啶類除草劑，作為世界銷量第二的農(nóng)藥產(chǎn)品，被130多個(gè)國家應(yīng)用在100多種作物上、其經(jīng)皮膚、呼吸道及消化道吸收進(jìn)入人體后引起中毒癥狀，中毒后病死率高達(dá)40%~50%進(jìn)入土壤。水體后勢必對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康帶來威脅。其污染的水體可生化性差，無法直接利用傳統(tǒng)的生物法進(jìn)行處理，目前，報(bào)道的文獻(xiàn)多是采用物理吸附法或高級氧化技術(shù)。與物理吸附方法相比，高級氧化技術(shù)能夠徹底破壞百草枯分子，甚至完全礦化，二次污染少、現(xiàn)在用于百草枯的高級氧化技術(shù)主要有電化學(xué)氧化。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

Fenton及類Fenton試劑氧化和光催化氧化技術(shù)。有關(guān)納米二氧化鈦光催化氧化技術(shù)相對較少，其使用的催化劑以納米二氧化鈦顆粒為主，雖然處理效果較好，但從廢液中分離回收較困難、與零維(三維尺寸均為納米量級)的納米顆粒相比，一維(三維中兩維尺寸為納米量級)的二氧化鈦納米管具備新穎的化學(xué)結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)，作為非均相光催化劑具有獨(dú)特的優(yōu)勢：一維的幾何結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)電子快速、遠(yuǎn)距離的傳遞；管狀結(jié)構(gòu)使TNT具備更大的比表面積和孔隙體積；高的長徑比可以顯著增強(qiáng)光的吸收和散射。這些特點(diǎn)使其具有更好的光催化活
性，在降解有機(jī)污染物研究中得到廣泛應(yīng)用，如偶氮染料)和持久性有機(jī)污染物等。筆者采用水熱法自制二氧化鈦納米管(TNT)，用其光催化降解百草枯模擬廢水，考察初始PH。催化劑用量等因素的影響，探索二氧化鈦納米管光催化降解百草枯廢水動(dòng)力學(xué)機(jī)理。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)藥品及試劑

詳情請點(diǎn)擊下載附件：二氧化鈦納米管光催化降解水中百草枯