來源(yuan)：《中國(guo)農學通報》2018年8期(qi)

作者：趙鴻云，劉(liu)珊，周成珊，梁晶，王倡(chang)憲，王艷，徐利(li)劍，王慶貴，張志(zhi)

單位：黑龍江大學農業資源與環(huan)境學院

摘要：應用光(guang)催化(hua)技術(shu)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)有機農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)來減少農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)對農(nong)(nong)業(ye)環(huan)(huan)境的污染是目前環(huan)(huan)境領(ling)域(yu)中的新興研(yan)究課題。對光(guang)催化(hua)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的機理以(yi)(yi)及不同種類(lei)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)(有機氯類(lei)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)、有機磷類(lei)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)、擬除蟲菊酯類(lei)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)、氨基(ji)甲酸酯類(lei)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)、其他(ta)類(lei)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao))的光(guang)催化(hua)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)研(yan)究進(jin)(jin)展進(jin)(jin)行了(le)總結(jie)。結(jie)果表明(ming):在半導體(ti)(ti)納米粒(li)子和光(guang)催化(hua)體(ti)(ti)系組合(he)作用下,有機農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)均(jun)可(ke)得到有效的降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)。本研(yan)究提出了(le)光(guang)催化(hua)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)有機農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)的應用前景,并(bing)對現(xian)行光(guang)催化(hua)技術(shu)的一些缺陷提出建議及展望,以(yi)(yi)期(qi)為(wei)有機農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)光(guang)催化(hua)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的深入研(yan)究提供(gong)參考(kao)。

0、引言

隨著農(nong)(nong)業科技(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)、現代化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)發(fa)展,農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)(yong)量逐年(nian)遞增(zeng)(zeng),2010—2014年(nian)全(quan)國(guo)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)原藥(yao)(yao)(yao)平均年(nian)生(sheng)產量為(wei)(wei)143.88萬t。中(zhong)國(guo)2013年(nian)的(de)(de)(de)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)使用(yong)(yong)(yong)(yong)量相比1991年(nian)增(zeng)(zeng)長了135.5%,年(nian)均增(zeng)(zeng)長率高(gao)達(da)7.4%。農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)殘留(liu)對生(sheng)態環境(jing)(jing)、人類健康和生(sheng)物多(duo)樣性的(de)(de)(de)影響(xiang)日(ri)漸凸顯,使得中(zhong)國(guo)農(nong)(nong)業的(de)(de)(de)可(ke)持續(xu)發(fa)展經受著前所未(wei)有(you)的(de)(de)(de)考(kao)驗。為(wei)(wei)了減少環境(jing)(jing)中(zhong)的(de)(de)(de)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)殘留(liu),一(yi)方(fang)(fang)(fang)面(mian)要(yao)尋找新(xin)型低毒(du)高(gao)效(xiao)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao),另一(yi)方(fang)(fang)(fang)面(mian)還(huan)需采用(yong)(yong)(yong)(yong)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)降(jiang)解(jie)方(fang)(fang)(fang)法。目前,降(jiang)解(jie)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)殘留(liu)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法主要(yao)有(you)三大類:物理(li)法只是將污(wu)(wu)染物進行轉移,并未(wei)從(cong)根本(ben)上(shang)消除污(wu)(wu)染物毒(du)性;化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)法成本(ben)較高(gao);生(sheng)物法尚不(bu)穩定且有(you)二次污(wu)(wu)染的(de)(de)(de)問題。光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)降(jiang)解(jie)技(ji)(ji)術(shu)作(zuo)為(wei)(wei)一(yi)種新(xin)興的(de)(de)(de)綠色環保技(ji)(ji)術(shu),可(ke)以(yi)(yi)(yi)將農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)降(jiang)解(jie)成無(wu)害的(de)(de)(de)最終產物,包括二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳,水(shui)和無(wu)機離子,已(yi)成為(wei)(wei)國(guo)內(nei)外(wai)學(xue)者研究的(de)(de)(de)熱點(dian)。如陳(chen)氏夫等的(de)(de)(de)研究表明,光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)在降(jiang)解(jie)有(you)機磷(lin)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)方(fang)(fang)(fang)面(mian)效(xiao)果顯著;彭延治等也表明采用(yong)(yong)(yong)(yong)UV-Ti O2-Fenton光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)體系可(ke)以(yi)(yi)(yi)使敵百蟲(chong)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)降(jiang)解(jie)率達(da)到92.50%。特別是半導體納米Ti O2光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)以(yi)(yi)(yi)其(qi)優越的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)能力、非(fei)光(guang)(guang)(guang)腐蝕性,以(yi)(yi)(yi)及節能、高(gao)效(xiao)、無(wu)毒(du)和廉價的(de)(de)(de)特性而成為(wei)(wei)一(yi)種極具(ju)發(fa)展前景的(de)(de)(de)環境(jing)(jing)治理(li)方(fang)(fang)(fang)法。因此,本(ben)研究綜述(shu)了不(bu)同種類有(you)機農(nong)(nong)藥(yao)(yao)(yao)在催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)下的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)降(jiang)解(jie)效(xiao)果,以(yi)(yi)(yi)期為(wei)(wei)光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)開發(fa)與應用(yong)(yong)(yong)(yong)提供思路(lu)。

1、光催化的機理

根據價帶(dai)理論,Ti O2為光催化劑(ji),當吸收大于其帶(dai)隙的光能時(shi),電(dian)子(zi)從價帶(dai)激(ji)發到導帶(dai),產生(sheng)(sheng)電(dian)子(zi)(e-)-空穴(h+)對,這(zhe)些放電(dian)載(zai)體可以快速(su)遷移到催化劑(ji)顆粒的表面,在那里它們最(zui)終被捕獲并且與合適的底物發生(sheng)(sheng)氧化還原(yuan)反應(ying)。反應(ying)式如下(xia):

2、不同種類農藥的光催化降解效果

2.1、有機(ji)氯類農藥的光催化降解

有機(ji)氯(lv)類(lei)農藥(yao)主要(yao)有兩(liang)類(lei):一(yi)類(lei)是(shi)氯(lv)苯類(lei),現在使(shi)用量受(shou)限或禁(jin)止使(shi)用;另(ling)一(yi)類(lei)是(shi)氯(lv)化脂環類(lei)。有機(ji)氯(lv)類(lei)農藥(yao)通過(guo)Ti O2光催化可以降解為氯(lv)離子、含氯(lv)的有機(ji)物以及無毒物質。

李爽等(deng)用(yong)Ti O2光(guang)催化地下水中(zhong)的(de)(de)(de)六(liu)(liu)六(liu)(liu)六(liu)(liu),得出:地下水p H為5,溫度為14℃,8 W紫外燈(deng)光(guang)照30 min的(de)(de)(de)條件(jian)下降(jiang)解(jie)效(xiao)果最佳,實驗證明Fe3+可(ke)加快六(liu)(liu)六(liu)(liu)六(liu)(liu)的(de)(de)(de)降(jiang)解(jie)速率(lv)(lv),Mn2+的(de)(de)(de)作用(yong)則不明顯。當(dang)使用(yong)400 W高(gao)壓(ya)汞燈(deng),空氣(qi)流速為100 m L/min,以(yi)濃度為0.25 mg/m L的(de)(de)(de)懸(xuan)浮納米Ti O2為研究(jiu)(jiu)體系,在120 min內(nei)三(san)氯(lv)殺螨(man)醇(chun)的(de)(de)(de)降(jiang)解(jie)率(lv)(lv)可(ke)達到(dao)100%。Yu等(deng)研究(jiu)(jiu)表(biao)明a-、β-、γ-、δ-六(liu)(liu)六(liu)(liu)六(liu)(liu),三(san)氯(lv)殺螨(man)醇(chun)和(he)氯(lv)氰菊酯在2.24 mg/cm2的(de)(de)(de)Ti O2薄膜和(he)400 W UV照射(she)的(de)(de)(de)波長為365 nm的(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)汞燈(deng)的(de)(de)(de)條件(jian)下最有(you)效(xiao)地降(jiang)解(jie)。有(you)機氯(lv)農(nong)藥光(guang)催化降(jiang)解(jie)研究(jiu)(jiu)較早,如DDT、4-氯(lv)硝基苯(ben)、百菌清、氯(lv)丹、硫(liu)丹等(deng)都已被(bei)成功降(jiang)解(jie)。且大多數(shu)有(you)機氯(lv)農(nong)藥都可(ke)以(yi)被(bei)光(guang)催化降(jiang)解(jie),有(you)的(de)(de)(de)甚至在幾分鐘的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)內(nei)達到(dao)100%降(jiang)解(jie)率(lv)(lv)。

2.2、有機磷類農藥的光催化降解

有機磷類(lei)農(nong)藥(yao)品(pin)種眾多,大部(bu)分為(wei)殺蟲劑,因藥(yao)效強而被廣(guang)泛使用。此類(lei)農(nong)藥(yao)降解(jie)速率(lv)慢、毒(du)性大,是光催(cui)化研究(jiu)最(zui)多的一(yi)類(lei)農(nong)藥(yao)。降解(jie)產物(wu)一(yi)般(ban)為(wei)H2O、CO2、PO43-。

王琰(yan)等采用(yong)(yong)懸浮態Ti O2靜(jing)止光(guang)(guang)催(cui)化(hua)降(jiang)解(jie)(jie)(jie)有(you)(you)機磷(lin)(lin)農藥。結果表(biao)明(ming):此方(fang)法具有(you)(you)可實(shi)行性,且Ti O2用(yong)(yong)量為(wei)(wei)2 g/L,乙(yi)(yi)酰(xian)甲胺(an)磷(lin)(lin)濃度為(wei)(wei)0.05 mmol/L,光(guang)(guang)解(jie)(jie)(jie)5 h后(hou),降(jiang)解(jie)(jie)(jie)率達到76.4%。Mangat Echavia等使(shi)用(yong)(yong)紫外光(guang)(guang)和(he)(he)在硅膠上固定的(de)Ti O2作為(wei)(wei)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)劑,研究(jiu)了水(shui)中乙(yi)(yi)酸鹽(yan)、樂果和(he)(he)草(cao)甘磷(lin)(lin)的(de)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)降(jiang)解(jie)(jie)(jie),結果表(biao)明(ming),在其研究(jiu)中使(shi)用(yong)(yong)的(de)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)系統可有(you)(you)效降(jiang)解(jie)(jie)(jie)農藥,輻照60 min后(hou)完成(cheng)(100%)樂果和(he)(he)草(cao)甘磷(lin)(lin)的(de)分解(jie)(jie)(jie),而在光(guang)(guang)催(cui)化(hua)處理(li)105 min后(hou),發生乙(yi)(yi)酸鹽(yan)的(de)總(zong)降(jiang)解(jie)(jie)(jie),且降(jiang)解(jie)(jie)(jie)產物均無(wu)害(hai)。此外,還有(you)(you)關于甲基對硫(liu)磷(lin)(lin)、敵敵畏、敵百蟲等農藥成(cheng)功降(jiang)解(jie)(jie)(jie)的(de)報道。

2.3、擬除蟲菊酯類農(nong)藥的光催化降解

擬除蟲(chong)菊酯類農(nong)藥(yao)是一種廣泛使用的新(xin)型廣譜殺(sha)蟲(chong)劑,因其低毒、低抗以及環境(jing)兼容(rong)性使得其降(jiang)解速率較快,對此類農(nong)藥(yao)的研究相對較少。

陳梅(mei)蘭等(deng)表(biao)明,2 mg/L的(de)(de)溴(xiu)氰菊酯在(zai)(zai)Ti O2用(yong)量(liang)為30 mg/25 m L、p H 4、3%的(de)(de)H2O2用(yong)量(liang)為5 m L的(de)(de)條件(jian)下(xia),經(jing)高壓汞(gong)燈光(guang)(guang)(guang)照180 min后(hou)降(jiang)解(jie)率(lv)可達到(dao)73.5%;經(jing)太陽(yang)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)照180 min后(hou)降(jiang)解(jie)率(lv)為66.0%。當間斷輻照溴(xiu)氰菊酯120 min時,降(jiang)解(jie)率(lv)可達到(dao)50%以上。使用(yong)O3/UV/Ti O2體(ti)系(xi)處理氯氰菊酯達到(dao)80%去除率(lv)(初(chu)始殘渣含量(liang)為5.8 mg/kg)。Yao等(deng)研(yan)究了(le)在(zai)(zai)不同光(guang)(guang)(guang)源照射的(de)(de)Cd S/Ti O2/浮法珍珠(zhu)粉懸浮液中β-氯氰菊酯(BEC)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)催化降(jiang)解(jie),結果表(biao)明:光(guang)(guang)(guang)催化劑用(yong)量(liang)為3000 mg/L,BEC初(chu)始濃度為45 mg/L,初(chu)始p H 6.5,空(kong)氣流(liu)速為200 m L/min,BEC的(de)(de)降(jiang)解(jie)率(lv)分別達到(dao)87.9%(1 h內為125 W Hg燈),79.3%(1 h內為5 W UV燈)和93.4%(5 h內為太陽(yang)光(guang)(guang)(guang))。

2.4、氨基甲酸(suan)酯類農藥的(de)光催化(hua)降解

氨基甲酸酯類農(nong)藥是一種合成農(nong)藥,為殺蟲劑,大部分呈(cheng)現中(zhong)、低毒(du)(du)性(xing),只有少部分(如呋喃丹)的毒(du)(du)性(xing)較(jiao)(jiao)高。降(jiang)解(jie)產物(wu)一般為NH4+、SO42-、CO2等(deng)無毒(du)(du)物(wu)質。對此類農(nong)藥的光催化(hua)降(jiang)解(jie)研究也相對較(jiao)(jiao)少。

Kuo等(deng)通(tong)(tong)過(guo)(guo)輔助染料(liao)光敏劑(亞甲基藍(MB)或玫瑰(gui)紅(hong)(RB))處理carbaryl(一種氨(an)基甲酸酯殺蟲劑)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)結(jie)(jie)果表明(ming)(ming),通(tong)(tong)過(guo)(guo)向(xiang)太(tai)陽光催(cui)化(hua)體系(xi)(xi)中(zhong)添(tian)加染料(liao),實現了對carbaryl礦化(hua)的(de)(de)(de)(de)增加和毒性的(de)(de)(de)(de)有效(xiao)(xiao)降(jiang)低,添(tian)加1×10-6mol/L的(de)(de)(de)(de)MB,相當于(yu)系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)原(yuan)料(liao)初始(shi)濃度的(de)(de)(de)(de)1%,使(shi)得漂(piao)白劑的(de)(de)(de)(de)最有效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)微毒性減少(shao),可以實現66.7%的(de)(de)(de)(de)carbaryl除去百分比(bi)(bi),26.2%的(de)(de)(de)(de)最小(xiao)化(hua)效(xiao)(xiao)率和44.6%的(de)(de)(de)(de)毒性降(jiang)低。通(tong)(tong)過(guo)(guo)模(mo)擬太(tai)陽光下(xia)使(shi)用(yong)合成的(de)(de)(de)(de)WO3/Zr O2納(na)米粒子(zi)光催(cui)化(hua)降(jiang)解呋喃丹(dan)的(de)(de)(de)(de)試驗表明(ming)(ming):最佳催(cui)化(hua)劑負載(zai)為1g/L,WO3與Zr O2的(de)(de)(de)(de)最佳比(bi)(bi)率為1:1,在照(zhao)(zhao)射240 min后(hou),WO3/Zr O2對呋喃丹(dan)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)解率為100%;當使(shi)用(yong)釕(Ru)作為WO3/Zr O2的(de)(de)(de)(de)添(tian)加劑時,Ru/WO3/Zr O2比(bi)(bi)WO3/Zr O2表現出更快的(de)(de)(de)(de)降(jiang)解速率;在輻照(zhao)(zhao)180 min后(hou),使(shi)用(yong)Ru/WO3/Zr O2實現了呋喃丹(dan)的(de)(de)(de)(de)100%降(jiang)解。Fenoll的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果表明(ming)(ming),使(shi)用(yong)半(ban)導體材料(liao)和直(zhi)接光解過(guo)(guo)程能夠顯(xian)著降(jiang)低呋喃丹(dan)的(de)(de)(de)(de)毒性。甲萘威的(de)(de)(de)(de)光催(cui)化(hua)降(jiang)解也已見(jian)研究(jiu)報道。

2.5、其(qi)他(ta)農藥(yao)的光催化降解

其他種類(lei)(lei)的(de)農藥包括有機硫化合(he)物(wu)、酰胺類(lei)(lei)、脲類(lei)(lei)和(he)醚(mi)類(lei)(lei)化合(he)物(wu)、酚類(lei)(lei)化合(he)物(wu)、苯(ben)(ben)氧羧酸(suan)類(lei)(lei)、三(san)氮苯(ben)(ben)類(lei)(lei)、二(er)氮苯(ben)(ben)類(lei)(lei)、苯(ben)(ben)甲酸(suan)類(lei)(lei)、脒類(lei)(lei)、三(san)唑類(lei)(lei)、雜環類(lei)(lei)、香豆素類(lei)(lei)、有機金(jin)屬化合(he)物(wu)等。

Liu等(deng)基(ji)于一系列Ti O2還原的(de)(de)(de)石(shi)墨烯氧化(hua)(hua)(hua)復合(he)(he)材料,利用(yong)(yong)光(guang)(guang)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)去(qu)除水中苯基(ji)脲、三嗪和(he)(he)氯(lv)(lv)(lv)乙酰苯胺等(deng)三種(zhong)主要類型的(de)(de)(de)除草劑(ji)(ji),三種(zhong)類型的(de)(de)(de)除草劑(ji)(ji)在(zai)陽光(guang)(guang)照(zhao)射(she)5 h后可以(yi)大部分去(qu)除;與純Ti O2相(xiang)比(bi),光(guang)(guang)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)效率明顯提高。三嗪農(nong)(nong)藥阿特拉津的(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)途(tu)徑是在(zai)水相(xiang)中通(tong)過(guo)超(chao)聲波解(jie)(jie),臭氧化(hua)(hua)(hua),高壓蒸(zheng)汽汞燈(deng)(254 nm,125 W)光(guang)(guang)解(jie)(jie)和(he)(he)在(zai)Ti O2存在(zai)下進(jin)行,通(tong)過(guo)臭氧化(hua)(hua)(hua)和(he)(he)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)誘(you)導脫烷基(ji)化(hua)(hua)(hua)和(he)(he)脫氯(lv)(lv)(lv),而254 nm的(de)(de)(de)直接(jie)光(guang)(guang)解(jie)(jie)促進(jin)有(you)效的(de)(de)(de)脫氯(lv)(lv)(lv)。使(shi)用(yong)(yong)混合(he)(he)Ti O2/UV-A催(cui)化(hua)(hua)(hua)-超(chao)濾(lv)方法降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)雙氯(lv)(lv)(lv)芬酸(DCF),在(zai)每單位體積(ji)6.57 W/L的(de)(de)(de)UV-A輻射(she)功率下,DCF達到最佳去(qu)除率;Ti O2裝載在(zai)接(jie)近(jin)0.5 g/L時,DCF分子降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)和(he)(he)礦化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)最大值分別為99.5%和(he)(he)69%。Oller通(tong)過(guo)太陽能(neng)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)通(tong)常在(zai)集約(yue)農(nong)(nong)業中使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)5種(zhong)農(nong)(nong)藥(Methomyl,Dimethoate,Oxamyl,Cymoxanil,Pyrimetha-nil)的(de)(de)(de)混合(he)(he)污(wu)染的(de)(de)(de)廢水,證明該農(nong)(nong)藥混合(he)(he)物可以(yi)在(zai)合(he)(he)理(li)(li)的(de)(de)(de)時間內通(tong)過(guo)光(guang)(guang)-芬頓和(he)(he)Ti O2光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)成功地(di)處理(li)(li);選擇20 mg/L的(de)(de)(de)Fe2+作為光(guang)(guang)-芬頓與好氧固定生物反應(ying)器(qi)組(zu)合(he)(he)的(de)(de)(de)最佳AOP選項(xiang)。Angthararuk等(deng)表明使(shi)用(yong)(yong)模擬(ni)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)是一種(zhong)有(you)價(jia)值的(de)(de)(de)綠(lv)色(se)化(hua)(hua)(hua)學農(nong)(nong)藥環境處理(li)(li)方法。

3、討論

3.1、存在的(de)問題

光催(cui)化(hua)降解(jie)(jie)(jie)技(ji)術(shu)是一種極具發展前景的(de)(de)新(xin)型(xing)技(ji)術(shu)。因此(ci)(ci),眾多科研人員將此(ci)(ci)技(ji)術(shu)應用(yong)(yong)于農藥(yao)(yao)降解(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)面。然而,在(zai)實(shi)際應用(yong)(yong)過程中(zhong),此(ci)(ci)技(ji)術(shu)方(fang)(fang)法也有(you)它的(de)(de)不足之處(chu)。傳統的(de)(de)光催(cui)化(hua)劑Ti O2自身(shen)具有(you)限制性(xing),吸光范(fan)圍窄,重復利用(yong)(yong)率低。此(ci)(ci)外(wai),單一光催(cui)化(hua)降解(jie)(jie)(jie)有(you)時不能完全降解(jie)(jie)(jie)農藥(yao)(yao),并且(qie)許多毒性(xing)和持久性(xing)中(zhong)間代(dai)謝物殘留(liu),它們(men)的(de)(de)副產物通(tong)常比初始農藥(yao)(yao)更有(you)害。

3.2、建(jian)議

為(wei)提高有(you)機農(nong)藥的光催化降解效率(lv),提出以下建議:

(1)尋找可替代的新型光(guang)催化劑或(huo)對催化劑Ti O2摻雜金(jin)屬(shu)或(huo)稀土元素(Fe、La、Cu、Ce、Er、Sn等(deng)),半導體材料(liao)應(ying)具有較小的帶(dai)隙,以允許其在(zai)寬(kuan)光(guang)譜范圍(wei)內吸收(shou)太陽能;

(2)選(xuan)擇結合更高(gao)的載體制(zhi)備Ti O2負載型催(cui)化劑(ji),以利(li)(li)于分離或再回收Ti O2,提(ti)高(gao)催(cui)化劑(ji)利(li)(li)用率(lv);

(3)通過修飾(shi)或者添加添加劑(如H2O2)來提高光(guang)催(cui)化(hua)降解(jie)效率;

(4)不再局限于(yu)單一的光催(cui)化降解技(ji)術,可以與其他技(ji)術(如(ru)超(chao)聲波、臭氧(yang)等)組合使用(yong)。

3.3、展望(wang)

目前(qian),光(guang)催化技(ji)術主(zhu)要集中在(zai)(zai)理(li)論(lun)研究(jiu)階段,對有機(ji)農藥(yao)的(de)(de)光(guang)催化降解(jie)研究(jiu)相對較少。針(zhen)對現有的(de)(de)光(guang)催化技(ji)術所(suo)存在(zai)(zai)的(de)(de)一些問(wen)題,本(ben)課(ke)題組提出今后的(de)(de)研究(jiu)重點不僅在(zai)(zai)于降解(jie),而且(qie)在(zai)(zai)于確保(bao)介質中有機(ji)農藥(yao)的(de)(de)完全礦化。因此,在(zai)(zai)光(guang)催化降解(jie)有機(ji)農藥(yao)這一領(ling)域仍需更多的(de)(de)努力,以(yi)獲得(de)可以(yi)在(zai)(zai)工業規模上采用的(de)(de)有效結果。