天然沸石负载TiO_2光催化降解敌敌畏和对硫磷_周波

天然沸石负载TiO2光催化降解敌敌畏和对硫磷周波鲍长利＊冯志兵(吉林大学化学学院,长春130026)蒋引珊方送生(吉林大学材料科学与工程学院,长春130026)摘要以钛酸丁酯为原料,以天然沸石作载体负载TiO2制备光催化剂;并采用高压汞灯为光源,用负载型TiO2光催化降解敌敌畏和对硫磷。结果表明,浓度为1.2×10-4mol/L的农药光照2h左右可完全被光催化氧化为PO3-4。同时,还研究了合成光催化剂的处理温度、溶液的初始pH值、过氧化氢浓度等对负载TiO2光催化降解的影响。关键词二氧化钛天然沸石光催化降解敌敌畏对硫磷PhotocatalyticdegradationofdichlorvosandparathionwithtitaniumdioxidesupportedonnaturalzeoliteZhouBoBaoChangliFengZhibing(CollegeofChemistry,JilinUniversity,Changchun130026)JiangYinshanFangSongsheng(CollegeofMaterialScienceandEngineering,JilinUniversity,Changchun130026)AbstractUsingtetrabutyltitanateasrawmaterial,titaniumdioxidephotocatalystsupportedonnaturalzeolitewereprepared.Thehigh-pressuremercurylampwasusedaslight,thephotocatalyticdegradationofdichlorvosandparathionbythissupportedtitaniumdioxidewasstudied.Theresultindicatedthatpesticideatconcentrationof1.2×10-4mol/LcouldbeabsolutelyphotocatalyticoxidatedtoPO3-4forabout2hours.Atthesametime,theeffectsofsomeparametersonthephotocatalyticactivity,suchasthedifferenttemperatureofphotocatalyst,theamountofTiO2,theinitialpHofthesolutionandtheconcentrationofH2O2werestudied.Keywordstitaniumdioxide;naturalzeolite;photocatalyticdegradation;dichlorvos;parathion基金项目:国家自然科学基金资助项目(40172020)收稿日期:2003-07-04;修订日期:2004-01-09作者简介:周波(1979～),女,硕士研究生,主要研究方向:无机功能材料。＊通讯联系人,E-mail:baochangli@sina.com1引言有机磷农药废水的处理大多采用生化法[1],但用此法处理后的农药废水中有机磷的含量仍很高,且其处理工艺复杂,费用较高,有时处理不当会造成二次污染。目前,利用光催化降解污染物越来越受到人们重视[2,3]。在光催化氧化采用的N型半导体中,TiO2以其较高的光稳定性和反应活性以及价廉无毒等优点而得到广泛应用。当用波长小于387nm的光照射TiO2时,能产生光致空穴h+和光致电子e-,在半导体表面形成氧化还原体系。当半导体处于溶液中时,通过一系列反应可以产生·OH自由基。·OH基可以氧化大多数有机污染物,将其最终降解为CO2和H2O等无害物质。由于负载型TiO2利于回收,不会造成二次污染。因此许多研究者研究了TiO2的固定问题,他们选用的载体包括陶瓷[4]、不锈钢[5]和银[6]等,用天然沸石作载体的还少见报道。本文作者采用天然沸石为载体负载TiO2作光催化剂,利用高压汞灯为光源对有机磷农药的光催化降解进行了研究。2实验部分2.1主要仪器与试剂722型分光光度计;250W高压汞灯,特征波长365nm。光催化反应在自制的降解装置中进行,反应液放入石英反应器内,汞灯直接照射溶液表面。钛酸丁酯为优级纯;无水乙醇、硝酸及比色法显色剂第5卷第6期环境污染治理技术与设备Vol.5,No.62004年6月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlJun.2004(抗坏血酸、钼酸铵、硝酸铋和浓硫酸)均为分析纯。有机磷农药敌敌畏标准品(2mg/mL),敌敌畏农药(80%),对硫磷(50%)。100目天然沸石(水洗处理)。水为一