有机磷农药纳米TiO2光催化降解反应器的优化设计.pdf

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1、第28卷2012年第12期6月农业工程学报1hnsactionsofmeChineseSocietyofA鲥cultumlEngineeringv01．28No．12Jull．201225l有机磷农药纳米Ti02光催化降解反应器的优化设计殷晓梅，王欣※，雷磊，王金翠(上海理工大学食品质量与安全研究所，上海200093)摘要：为了提高有机磷农药的Ti02光催化降解效率，以乙酰甲胺磷为降解对象，对光源、反应器结构及两者之间的结合方式、反应器材质等影响【★

2、索进行了试验，建立了可有效降解有机磷农药的纳米TiO，光

3、催化反应器。结果表明：以石英材质加工冷阱部分、钠钙玻璃加工外层反应瓶的内照式反应器配以450w、主波长365nm的商压东灯搭建的反应平台，经评估，当Ti02添加量为0．1g，L时，反应60min可使初始质昔浓度为16mg几的乙酰甲胺磷农药降解率达96．55％。该研究对有机磷农药光催化降解反应器的优化有一定的技术参考价值。关键词：优化，农药，降解，光催化，反应器doi：10^396刚jssn．1002～6819．2012．12．040中图分类号：Ts207．5+3文献标志码：A文章编号：1002—6819(2

4、012)一12一025卜06殷晓梅，王欣，雷磊．等，有机磷农药纳米Ti0。光催化降解反应器的优化设计[J】．农业工程学报，2012，28(12)：251—256。Yinxiaomei，wangxin，LeiLei，eta1．optimizati帅desi印ofn明计i02photocatal州cdegradati叩reac【orforo唱aTlicphosphoruspesticide[J]．1hnsactionsofthcChineseSocietyofAgnculturalEn垂neering(Tran

5、sactionsoftheCSAE)，2012，28(12)：251—256，(iIlChinesewithEnglishabst阳ct)O引言有机磷农药残留一直是困扰食品安全的一大隐患，不仅威胁人类健康，还会影响到中国农产品在国际市场上的竞争力⋯。通过加强对食品农药残留的检测，可以在一定程度上防止农残超标的产品进入市场。但由于当前农产品的生产过于分散，大部分农产品就地生产、就地供应，也有相当数量的菜是菜农进城直销，这样就不可避免有农药残留量超标的农产品进入市场，冈此如何有效去除产后农产品残留农药已成为维护

6、消费者健康的一道重要屏障。目前主要的农药降解方法有；氧化法、辐照法、微生物降解法、植物降解法和低温等离子体技术等拉{】。这些方法大都具有明确的适用条件，处理过程较为耗时，成本较高，且去除效果不理想，有的方法甚至还会带来二次污染。多相光催化在环境污染控制方面已有较多的关注。如Ca爬y【6j发现Ti02悬浮液在近紫外光的照射下可使多氯联苯脱氯。Alessandra07

7、羊0用模拟太阳光照射TiO，悬浮体系降解2，3，6．三氯苯甲酸，经矿化作用后最终得到产物C02和Cl‘。Reenamole【驯报道了Ag+掺杂的

8、Ti02催化剂口丁使罗丹明水溶液的降解效果提高5倍。蒋伟川等[9】采用新型载银Ti02催化剂配合高压汞灯光源对染料水溶液进行收稿H期：2011．11．08修订日期：2012．05．13基金项H：上海市自彝

9、l肇金项目(NO．10ZRl420700)：上海市研究生创新基金I贞目(NO．JwCxsL1022)作者简介；殷晓梅(1985一)，女，专业为食晶科学。上海理工大学食品质量守曼伞研究所。200093。Email：xjaomd一】29@163．com．cn※通信作者：王欣(1975一)．女，副教授，主要研究

10、领域为食品质最与安全。上海市杨浦区军工路516号J：海理工大学食品质量与安令研究所．200093。En埘I：wx042695J@126∞m．∞降解，结果可使降解率在30min内达到96．3％，降解效果硅著提高。但利用Ti02光催化降解有机磷农药普遍存在降解效率较低，时间较长等问题。千琰等【l0】对静止条件F以太阳光为光源的Ti02．乙酰甲胺磷(O．05mmol／L)悬浮液光催化降解可行性进行研究，降解5h后其降解率达76．4％。王淑伟等⋯】利用改性及金属离子掺杂处理后的催化剂进行降解试验，反应3h后乙酰甲胺

11、磷农药降解率达61．2％。Rui等[12J利用Re3．(铼)掺杂的Ti02催化剂对有机磷及氨摹甲酸酯类农药进行降解研究，处理4h的最高降解率为54．89％。目前，国内外Ti02光催化降解研究主要围绕催化剂的改性、负载、过程中因素考察及反应动力学等方面开展f1川”。反心器作为光催化反应的主体部件，其材质、结构和光源的几何位置等诸多凶素影响催化剂的活性和对光源的利用情况，直接决定了光催化过程的效率。因此，该研究拟从影