UV-H-2O-2紫外光催化氧化体系降解有机磷-董甜

UV-H-2O-2紫外光催化氧化体系降解有机磷-董甜UV/H2O2紫外光催化氧化体系降解有机磷紫外光催化氧化体系降解有机磷*董甜a,b佟建华b，边超b，孙辑舟b，夏善红b,**，(a中国科学院大学，北京100190；b中国科学院电子学研究所，北京100190)关键词：过氧化氢，紫外光催化氧化，有机磷降解引言有机磷是指含磷有机化合物，农业上广泛用来杀虫、杀菌等。污水中的有机磷与生物接触时，会对其神经系统构成严重的毒害，严重情况下会致使生物死亡。因此，污水中有机磷的降解受到了普遍关注。目前，有机磷污水的处理方法主要有射线辐照、微生物降解以及光催化氧化法等[1-2]。这种方法效率不高，而且受其他因素的影响较大[3]。近几年来，紫外光催化氧化方法以其高效、环保的优点在有机物降解领域得到了广泛的应用[4-5]。在众多的光催化剂中，二氧化钛具有价廉、安全、较好的化学稳定性和较高的光催化活性等优点，较多地用于清除水中的有机污染物。由于光生电子-空穴对会在半导体内部或表面发生直接或是间接复合，致使电子-空穴对的寿命很短，从而影响了紫外光催化氧化过程的效率。本文采用UV/H2O2体系降解有机磷，以提高紫外光催化氧化过程的效率。实验与结果讨论使用环氧树脂胶将商用二氧化钛纳米颗粒固定于硅片表面，以此作为紫外光催化过程的催化剂。以波长为365nm的中压汞灯作为紫外光源，紫外光的辐射功率为7000μW/cm2；降解之后的溶液采用紫外分光光度计在700nm波长下进行检测。本文选用甘油磷酸钠作为有机磷的代表物质，实验用的甘油磷酸钠浓度为4mg/L，H2O2的浓度分别为247mg/L、493mg/L、740mg/L和987mg/L。图1所示为不同H2O2浓度下甘油磷酸钠的降解率随时间的变化。从图中可以看出，在一定的H2O2浓度下，降解率随着降解时间的增加而增大；在相同的降解时间下，降解率随着H2O2浓度的增加而增大，当H2O2浓度为740mg/L时，降解率达到最大值，继续增大H2O2的浓度反而使得降解率下降。当H2O2浓度为740mg/L，降解时间为60分钟时甘油磷酸钠的降解率分别可以达到87%。图2所示为不同H2O2浓度下的紫外光催化降解过程的ln(c0/ct)-t曲线。从图2可以得出伪一阶速率常数k值，它能更直观地表示紫外催化氧化过程对物质的降解能力。图3所示为速率常数k值随H2O2浓度的变化