活性炭负载的TiO2 对蔬菜中残留乐果的光催化降解作用

TiO2光催化技术的材料活性应用分析摘要：为了进一步探究TiO2的光催化特性，文中首先对TiO2光催化活性及其光催化的影响因素，接着重点探讨了基于溶胶法制备的纳米TiO2的应用，包括卫生保健、防结雾和自清洁涂层、防晒油、化妆品以及塑料等的应用。

关键词：光催化溶胶法活性自清洁光催化反应是光和物质之间相互作用的多种方式之一，是光反应和催化反应的融合，是光和催化剂同时作用下所进行的化学反应。

纳米TiO2是一种新型的无机金属氧化物材料，它是一种N型半导体材料，由于具有较大的比表面积和合适的禁带宽度，因此具有光催化氧化降解一些化合物的能力，纳米TiO2具有优异的光催化活性，并且价格便宜，无毒无害等优点因此被广泛的应用。

一、TiO2光催化活性1.TiO2光催化材料特性TiO2光催化材料的特性：原料来源丰富，廉价。

但光致电子和空穴的分离转移速度慢，复合率高，导致光催化量子效率低；光催化活性高（吸收紫外光性能强；禁带和导带之间能隙大；光生电子的还原性和空穴的氧化性强）。

只能用紫外光活化，太阳光利用率低；化学性质稳定（耐酸碱和化学腐蚀），无毒。

但粉末状TiO2在使用的过程中存在分离回收困难等问题。

2.TiO2光催化活性的光催化的影响因素光催化活性的光催化的影响因素主要如下：TiO2晶体结构的影响——在TiO2的三种晶型锐钛矿、金红石和板钛矿中，锐钛矿表现出较高的活性，这是由于锐钛矿较高的禁带宽度使其电子空穴对具有更正或更负的电位，因而具有较高的氧化能力，锐钛矿表面吸附H2O，O2及OH-的能力较强，导致光催化活性较高，在结晶过程中锐钛矿晶粒通常具有较小的尺寸及较大的比表面积，对光催反应有利。

TiO2表面结构的影响——光催化过程主要在催化剂表面发生，对于单纯的TiO2光催化剂，影响其光催化剂，影响其光催化活性的表面性质如下：表面积，尤其是充分接受光照的表面积；表面对光子的吸收能力；表面对光生电子和空穴捕获并使其有效分离的能力；电荷在表面向底物转移的能力。

TiO2/活性炭颗粒吸附光催化降解腐殖酸的协同作用摘要：用溶胶凝胶法制备TiO2/颗粒活性炭（GAC）复合光催化材料。

通过SEM，XRD和氮吸附仪对其进行表征。

通过在玻璃反应器中降解腐殖酸（HA）研究其光催化性能。

探究了影响光催化的因素并得出结论：活性炭是固载纳米TiO2的理想载体。

降解反应3h后，初始浓度为15mg/L的HA去除率为99.5%。

TiO2/GAC复合材料通过表面吸附和光催化之间的相互促进作用来降解HA。

对Langmuir - Hinshelwood（L-H）动力学的拟合结果表明，反应速率常数和吸附常数分别为0.1124mg/(L﹒min)和0.3402L/mg。

后者是Langmuir方程计算得出值的1.7倍。

关键词：光催化剂；二氧化钛；颗粒活性炭；腐殖酸；吸附；协同作用引言腐殖酸是一种烷烃衍生物及芳香族化合物的缩合体，含有羧基、酚基、羟基、醌基等官能团。

由于羧基和酚羟基的存在使得腐殖酸在水溶液中呈负电性。

腐殖酸在水中的溶解度取决于羧基和羟基基团的数目。

随着溶液条件如浓度、溶液pH 值和离子强度的变化，腐殖酸的构象和聚集状态会自发的发生变化。

腐殖酸是天然有机物中的代表化合物，是生产饮用水消毒副产物的主要前体物，在水处理中能和氯气反应，产生致癌物质如三氯甲烷。

因此，在饮用水加氯消毒之前，需要去除腐殖酸。

多相光催化对于降解天然有机物有巨大潜力。

纳米二氧化钛是最有效的半导体之一，目前可用来光催化降解环境污染物。

通过照射紫外光，预吸附的氧与水分子电子空穴对（e-CB/ h+VB）发生反应，可以迁移到表面形成氧化物（如HO2﹒，02﹒-和OH﹒）。

这些处于激发态的物质可以氧化有机分子。

纳米二氧化钛光催化反应装置包括流化床、固定片、循环塔、膜反应器，但因为TiO2粒径较小难以沉淀分离。

一种解决方法就是把纳米TiO2固定到一个合适的固体载体上，便于二氧化钛光催化过程的实际应用。

纳米二氧化钛颗粒可以通过不同的技术被固定在陶瓷，玻璃，塑料，聚氯乙烯涂层织物上。

农药残留己成为威胁食品安全的一大隐患，如何有效解决农药残留问题也是我经常关注和思考的问题。

从高中化学知识“催化”理论得到启发，针对高灭磷农药残留难题，本项目研究了纳米材料悬浮体系作为光催化剂在田间条件下对乙酰甲胺磷的催化降解效果及产物特性。

结果显示，经性能优化的纳米TiO2/Ce体系在自然光照射的田间环境下能够显著促进乙酰甲胺磷的降解速率；降解效果受到光催化剂与乙酰甲胺磷使用剂量的共同影响。

在乙酰甲胺磷田间推荐剂量675 g a.i.ha-1条件下，TiO2/Ce催化体系相应的最优使用剂量为2400 g a.i.ha-1，催化20 h后乙酰甲胺磷的光降解率达到93.5%。

进一步运用UPLC-MS分析手段对降解产物检测、鉴定，并推测了可能的降解途径。

本研究显示纳米TiO2/Ce催化体系具有解决自然界乙酰甲胺磷等有机磷农药残留污染问题的巨大潜能。

0引言农药为中国农业生产的稳产、高产、满足人们对农副产品的需求做出了巨大的贡献。

但农产品农药残留超标已成为近年来威胁百姓餐桌的一大突出问题，严重影响着人民饮食安全和身体健康，已成为各国政府和人民关注的热点问题。

目前，降解农药残留的方法除推广使用低毒、高效的农药外，多采用物理方法、化学方法和生物方法，但物理方法主要针对农副产品表面的农药残留；化学方法对内部农药残留有一定的降解作用，但处理费用较高，且二次产物的毒性需要进一步研究；生物方法一般都以细菌或真菌为降解媒介，而且国内普遍采用稀释生化法处理，这种方法存在着稀释倍数高、负荷大、运行不稳定和二次污染等问题。

TiO 2在太阳光或紫外光激发作用下将产生光生电子和空穴，能直接或间接地将污染物完全降解为H 2O 、CO 2、PO 43-等无毒的物质，无二次污染，且本身具有无毒、安全、稳定性好、催化活性高、见效快、能耗低、可重复使用等优点，因此，利用TiO 2降解环境中残留农药成为的一条重要途径，成为国内外研究的热点之一。

1TiO 2光催化降解农药的机理TiO 2的带隙能为3.2eV ，相当于387.5nm 的光子能量，当能量等于或大于禁带宽度的光照射TiO 2时，价带电子被激发，越过禁带进入导带，在导带上产生带负电的高活性电子(e -)，在价带上留下带正电荷的空基金项目：湖南省重点科技资助项目“新型有机磷农药纳米降解剂的研究”(K0901015-21)。

第一作者简介：刘祥英，女，1977年出生，湖南邵阳人，在读博士。

通信地址：410128湖南农业大学生物安全科学技术学院，E-mail:lxy525525@ 。

通讯作者：柏连阳，男，1967年出生，湖南祁阳人，教授。

E-mail ：bly8253@ 。

收稿日期：2010-01-19，修回日期：2010-03-10。

TiO 2光催化降解农药研究新进展刘祥英1，邬腊梅2，柏连阳2，盛姣3（1湖南农业大学生物安全科学技术学院，长沙410128；2湖南人文科技学院农科所，湖南娄底417000；3长沙环境保护职业技术学院，长沙410004）摘要：农产品农药残留超标严重影响着人们饮食安全和身体健康，利用TiO 2光催化降解环境中的残留农药将成为减轻环境污染的一条新途径。

作者： 肖俊霞;曾云浩;肖开棒;李婷婷;林斯敏;陈琳珩
作者机构： 肇庆学院环境与化学工程学院,广东肇庆526061
出版物刊名： 科技创新与应用
页码： 35-37页
年卷期： 2018年 第27期
主题词： TiO2;光催化氧化技术;农药
摘要：简述TiO2光催化反应的原理,总结TiO2光催化氧化技术在有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯类农药以及拟除虫菊酯类农药降解中的研究进展,并提出具有高效传质与传热效应的TiO2光催化反应器的开发以及系列结构相同或相近的农药的降解规律与TiO2光催化反应动力学共性探索,是TiO2光催化氧化技术在农药污染治理领域未来的主要研究方向。

硅藻土负载TiO2光催化剂的制备及其对甲基橙的降解性能专业：环境工程硕士生：赵晓婷指导老师：王旭东副教授摘要光催化氧化技术是一种新型的废水处理技术，具有处理效率高、工艺设备简单、操作条件易控制、无选择性地降解有机污染物等优点，但是也有一些缺点，在污水处理中，TiO2本身对有机物的吸附能力较弱。

若采用吸附性载体负载TiO2则可显著提高TiO2的光催化效率。

吸附剂作为载体的最大优势是可以将有机物吸附到半导体粒子的周围，增加局部浓度及避免中间产物挥发或游离，加快反应速度，提高其光催化活性。

本文在这一课题背景下，采用溶胶-凝胶法，钛源用钛酸四丁酯，有机溶剂用无水乙醇，抑制剂用冰醋酸，载体用硅藻土，制备出一种具有纳米晶粒和较高催化活性的负载型催化剂TiO2/硅藻土，并以甲基橙染液的吸附脱色率及光催化脱色率作为催化活性的评价指标，并对溶胶凝胶过程、晶化水平、负载量、条件优化等方面进行了较为系统的研究，以期制备出一种具有对染液集吸附-降解于一体的复合型催化剂。

主要得出以下结论：（1）确定了TiO2的较佳制备工艺条件为：V[Ti(OC4H9)4]：V[H2O]：V[HAC]：V[C2H5OH]=10：4：4：40，500℃煅烧2h。

其中水解反应的剧烈程度受水量大小的影响，冰醋酸起到减缓水解反应的作用，而且受煅烧温度的影响，TiO2的粒径随温度的升高而增大，500℃时TiO2完全由无定型转化为锐钛矿相。

此工艺条件下制得的TiO2光催化剂颗粒大小均匀，粒径在20nm左右，对甲基橙染液的脱色率可达到86.1%。

（2）TiO2/硅藻土的制备工艺为：固定TiO2制备过程中的前驱物的加入量，即V[Ti(OC4H9)4]：V[H2O]：V[HAC]：V[C2H5OH]=10：4：4：40，改变载体硅藻土的投加量，500℃煅烧2h制得不同TiO2负载量的复合型催化剂，TiO2理论负载量为40%时吸附及降解活性最好。

（3）随着TiO2负载量的增加，硅藻土的孔结构由清晰逐渐至被完全覆盖消失；硅藻土和结合水以及有机杂质的红外吸收峰都依次减弱；复合型催化剂的X-射线粉末衍射图谱可以看出SiO2的特征峰逐渐减弱，相反的TiO2锐钛矿相谱峰逐渐显现并增强。

活性炭负载纳米TiO2光催化材料制备及应用活性炭负载纳米TiO2光催化材料王立洋（山东科技大学材料科学与工程学院山东青岛 266500）摘要：活性炭材料负载纳米TiO2是目前最具发展前景的光催化材料之一，具有优越的吸附特性和光催化降解性能。

本文介绍粉体烧结法、浸渍提拉法、化学气相沉积法等制备方法。

活性炭负载纳米TiO2光催化剂在废水处理、空气净化、物质降解、杀菌消毒等方面有广阔的应用前景。

关键词：活性炭负载纳米TiO2光催化应用进展纳米TiO2具有催化活性高、氧化能力强、稳定性好、连续光照保持活性以及价廉无毒等优势［1］，在实际应用中因工艺流程简单、操作条件容易控制等优点被公认是最具开发前途和应用潜力的环保型光催化材料，在有机废水的降解、重金属离子的还原、空气净化、杀菌、防雾等众多方面具有广阔的应用前景。

当纳米TiO2用作光催化反应时，其存在方式主要有悬浮式和固定式，而悬浮体系粉末型TiO2光催化剂在目标污染物浓度较低时降解速度较慢［2］，且使用后回收困难，易失活、易凝聚难以分离，这些限制了它的应用和发展，因此以某种具有吸附性的物质为载体制备固定式的纳米TiO2光催化剂提高其催化效果已受到广泛关注。

近年来人们对以活性炭材料为载体负载纳米TiO2制备光催化材料进行了大量研究，主要负载方法有粉体烧结法、浸渍提拉法、溶胶－凝胶法、化学气相沉积法等。

由于活性炭材料吸附性能和纳米TiO2光催化性能结合发挥的协同作用，使负载型纳米TiO2在国内外广泛应用。

1.光催化反应机理纳米二氧化钛具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、库仑堵塞与量子隧穿效应等，目前还没有确切的二氧化钛光催化理论，但其良好的光化学性质都是基于上述特殊效应。

其中，量子尺寸效应是指纳米材料尺寸小到某种程度时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级现象。

納米二氧化鈦光催化技術介紹納米光催化採用二氧化鈦(TiO2)半導體的效應，啟動材料表面吸附氧和水分，產生活性氫氧自由基（OH.）和超氧陰離子自由基（O2-），從而轉化為一種具有安全化學能的活性物質，起到礦化降解環境污染物和抑菌殺菌的作用。

納米二氧化鈦(TiO2)光催化利用自然光即可催化分解細菌和污染物，具有高催化活性、良好的化學穩定性、無二次污染、無刺激性、安全無毒等特點，且能長期有益於生態自然環境，是最具有開發前景的綠色環保催化劑之一。

無毒害的納米TiO2催化材料，充分發揮抗菌、降解有機污染物、除臭、自淨化的功能，這類環保型功能材料實施方便、應用性強，能實用到生活空間的多種場合，發揮其多功能效應，成為我們生活環境中起長期淨化作用的環保材料。

光催化原理- 什麼是光催化光催化[Photocatalyst]是光 [Photo=Light] +催化劑[catalyst]的合成詞。

主要成分是二氧化鈦（TiO2），二氧化鈦本身無毒無害，已廣泛用於食品，醫藥，化妝品等各種領域。

光催化在光的照射下會產生類似光合作用的光催化反應(氧化－還原反應,產生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧，這些產物可殺滅細菌和分解有機污染物。

並且把有機污染物分解成無污染的水(H2O)和二氧化碳(CO2),同時它具有殺菌、除臭、防汙、親水、防紫外線等功能。

光催化在微弱的光線下也能做反應，若在紫外線的照射下，光催化的活性會加強。

近來, 光催化被譽為未來產業之一的納米技術產品。

- 光催化反應原理TiO2當吸收光能量之後，價帶中的電子就會被激發到導帶，形成帶負電的高活性電子e-,同時在價帶上產生帶正電的空穴h+。

在電場的作用下，電子與空穴發生分離，遷移到粒子表面的不同位置。

熱力學理論表明，分佈在表面的h+可以將吸附在TiO2表面OH-和H2O 分子氧化成(OH.)自由基,而OH.自由基的氧化能力是水體中存在的氧化劑中最強的，能氧化並分解各種有機污染物（甲醛、苯、TVOC等）和細菌及部分無機污染物（氨、NOX等），並將最終降解為CO2、H2O 等無害物質。

TiO2光催化氧化降解2，4-D农药废水技术研究【摘要】本文在成品TiO2光催化剂的热改性和酸化改性试验的基础上，对含有除草剂2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的农药废水进行处理。

处理结果显示,这些改性的催化剂在紫外光下对2,4-D有很好的去除效果。

同时用溶胶-凝胶法制备各种离子掺杂的TiO2光催化剂，对2,4-D溶液在紫外光下降解也取得了较好的降解效果。

通过上述试验研究，本文确定了光催化氧化改性实验的最佳灼烧温度、最佳灼烧时间、最佳酸化时间和最佳离子掺杂量等条件。

【关键词】二氧化钛；溶胶-凝胶法；光催化氧化1.概述光催化剂是光催化过程的关键部分，要提高光催化活性首先必须对光催化剂进行改性，改性的目的和作用包括：提高激发电荷分离，抑制载流子复合已提高量子效率；扩大其作用光的波长范围以提高太阳光的利用率；扩大光催化剂的稳定性；提高光催化反应的选择性或产率等。

常用改性方法有热改性、金属离子的掺杂和表面酸化、贵金属沉积、符合半导体、表面光敏化、外加场辅助光催化、半导体与粘土交联以及TiO2与吸附剂的复合等。

1.1 TiO2的光催化氧化原理TiO2等半导体粒子具有能带结构，一般由填满电子的低能价带和空的高能导带构成，价带和导带之间存在禁带。

当用能量等于或大于禁带宽度的光照射半导体时，价带上的电子(e)被激发跃迁到导带，再价带上产生空穴(h)，并电场作用下分离并迁移到粒子表面。

光生空穴因具有极强的得电子能力，而具有很强的氧化能力，将其表面吸附的OH-和H2O分子氧化成·OH自由基,而·OH几乎无选择地将有机物氧化，并最终降解为CO2和H2O[1]。

1.2我国2，4-D除草剂用量情况除草剂2，4－二氯苯酚的一个重要用途是生产二氯苯氧酸及其酯类除草剂2，4－二氯苯氧乙酸和2，4－二氯苯氧乙酸丁酯，近几年来，2，4－二氯苯氧丙酸和2，4－二氯苯氧丁酸投入工业化生产。

从这一系列除草剂的市场销售及应用情况分析，2000年国内用于生产二氯苯氧酸及其酯类除草剂的2，4－二氯苯酚年用量在4100吨左右，用量比较稳定，而且每年以8％－10％的速度增长，估计2005年用于生产二氯苯氧酸及其酯类除草剂的2，4－二氯苯酚总量将达到6500吨以上。

Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．１安徽工业大学学报第２４卷第１期Ｊａｎｕａｒｙ２００７Ｊ．ｏｆＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２００７年１月文章编号：１６７１－７８７２（２００７）０１－００３９－０４活性炭负载ＴｉＯ２光催化降解甲醛孙和芳，张国栋，郑光宇（安徽工业大学化学与化工学院，安徽马鞍山２４３００２）摘要：研究了活性炭负载ＴｉＯ２所制得的光催化剂（ＴｉＯ２／ＡＣ）对空气中甲醛光催化降解效果，考察了光照时间、ＴｉＯ２负载量、空气流量对甲醛光催化降解效率的影响，讨论了ＴｉＯ２／ＡＣ对甲醛的吸附性能以及吸附一定量甲醛后对其光催化效果的影响。

结果表明：在活性炭表面负载ＴｉＯ２后，对甲醛仍具有很强的吸附能力；光催化剂在空气中对甲醛的光催化降解效率可达９４．０６％；吸附甲醛后，稳定状态下甲醛光催化降解效率和新制备催化剂基本相同；在保证每次镀膜（ＴｉＯ２）厚度达到３００ｎｍ的条件下，一次镀膜光催化效率高于多次镀膜；随着空气流量的增加，甲醛光催化降解效率有所提高。

关键词：二氧化钛；光催化；甲醛；降解中图分类号：ＴＱ１５３文献标识码：ＡＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＦｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｗｉｔｈＴｉＯ２／ＡＣＳＵＮＨｅ－ｆａｎｇ，ＺＨＡＮＧＧｕｏ－ｄｏｎｇ，ＺＨＥＮＧＧｕａｎｇ－ｙｕ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍａ＇ａｎｓｈａｎ２４３００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｕｎｄｅｒａｎｏｎ－ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｌｉｇｈｔｔｉｍｅ，ｆｉｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｆｌｕｘｏｆｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅａｎｄｔｈｅａｍｏｕｎｔｓｏｆｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅａｂｓｏｒｂｏｎｔｈｅＴｉＯ２／ＡＣｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｕｎｄｅｒｂａｌａｎｃｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗａｓｕｐｔｏ９４．０６％．Ｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｅｖｅｒｙｔｉｍｅｓｏｆｔｈｅｆｉｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆ３００ｎｍ．Ｔｈｅｆｌｕｘｏｆａｉｒｏｎｌｙｈａｄｓｍａｌｌｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓｏｆｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴｉＯ２；ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ；ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ；ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ引言空气污染，特别是室内空气污染对人体产生严重危害，有报导称人类疾病的６０％来自于空气污染［１］。

2018年27期众创空间科技创新与应用Technology Innovation and ApplicationTiO 2光催化氧化技术在农药降解中的研究与发展*肖俊霞，曾云浩，肖开棒，李婷婷，林斯敏，陈琳珩（肇庆学院环境与化学工程学院，广东肇庆526061）农药在防治农作物病虫害、提高亩产量上起到了很大的作用，但农药施用后，很大一部分会附着于作物本体、残留在土壤或漂浮在大气中，通过降雨、农田排水和渗透至浅层地下水，污染生态环境[1]。

TiO 2在光激发下能直接或间接地将有机物降解为H 2O 、CO 2、PO 43-等无毒物质，因此近年来成为降解环境中残留农药的重要途径。

尽管TiO 2光催化技术具有高效、无毒、节能等优点，但也存在着两个方面的缺点：一是光激发产生的电子和空穴较易复合，导致光量子效率低；二是光谱响应范围窄，只能利用占太阳频谱范围大约4%的紫外光部分[2]。

为了克服这两个方面的缺点，很多研究者致力于TiO 2的表面修饰以及与其他污染治理技术的协同。

本文对近年来TiO 2光催化技术在农药污染治理方面的研究与应用进行总结，并对该技术今后的发展提出建议。

1TiO 2光催化氧化技术的机理TiO 2作为一种半导体材料之所以能作为光催化剂，是由其自身的光电特性所决定的。

半导体具有的能带结构通常是由一个充满电子的低能价带（VB ）和一个空的高能导带（CB ）构成，价带和导带之间的区域称为禁带（E g ）。

当用能量等于或大于禁带宽度的光照射半导体时，其价带上的电子（e -）被激发，越过禁带进入导带，同时在价带上产生相摘要：简述TiO 2光催化反应的原理，总结TiO 2光催化氧化技术在有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯类农药以及拟除虫菊酯类农药降解中的研究进展，并提出具有高效传质与传热效应的TiO 2光催化反应器的开发以及系列结构相同或相近的农药的降解规律与TiO 2光催化反应动力学共性探索，是TiO 2光催化氧化技术在农药污染治理领域未来的主要研究方向。

以TiO2为光催化剂光催化降解草甘膦的研究陈士夫，刘云章淮北煤炭自然学院化学系安徽淮北235000 中国人民出版社摘要:本文中，以草甘膦为有机污染物的代表，研究了催化剂TiO2粉末对草甘膦的降解，调查了各个参数，如光催化剂用量、光照时间、起始pH值、电子受体、金属离子和阴离子对光催化降解草甘膦的影响。

通过研究获得了光催化降解草甘膦的最佳条件。

结果显示，光催化剂的最适用量为6.0g/L，光催化降解效率随光照时间增长而提高，Fe3+、Cu²+、H2O2、K2S2O8或KBrO3的加入加速了降解过程，而K+、Na+、Mg²+、Ca²+、Zn²+、Co²+、Ni+的加入对反应无明显影响，酸性或碱性介质有利于草甘膦的光催化降解.文中还讨论了添加剂在反应中的作用及可能的影响机理。

关键词:光催化降解、草甘膦、TiO2,、PO43-1.前言近年来,用半导体作降解废水中各种有机和无机污染物的光催化剂已成为水处理技术中最具应用和开发前景的一种。

因光催化法能在常温常压下将污染物完全降解为无害物质,专家预言不久的将来,光催化将成为处理各种工业废水最有效的方法。

在众多氧化半导体光催化剂中,TiO2因其生化惰性、强氧化能力、价廉、抗光和化学腐蚀的长期稳定性，被证明最适于在环保领域广泛应用。

但是，用TiO2作催化剂的光催化反应效率并不高，为了提高光催化反应的效率，用一些方法对废水进行了处理，其中之一就是用一些化学物质提高反应速率，H2O2使用最为频繁，尤其在光氧化中,金属离子和阴离子也同样应用于光催化氧化和光催化还原。

有机磷农药广泛应用于农业。

但是，据报道,它会污染地表和地下水，是有机污染物的一种.近年来,许多关于光催化氧化有机磷农药的报道已经发表了。

草甘膦/N-磷羧甲基甘氨酸(商品名镇草宁和磷甘酸)是一种非选择性、芽后、广效性的有机磷酸盐除草剂，是世界上应用最广泛的除草剂。

摘要比较研究了2种掺锌纳米TiO 2光催化剂对苹果和柰李中毒催化降解效果优于粉体,且对柰李中的农药残留降解效率好于苹果。

关键词毒死蜱;催化剂;纳米TiO 2;降解效果中图分类号S481+.8文献标识码A 文章编号1007-57纳米TiO 2对苹果和柰李中周玉英邓亚男胡维屈双婷(湖南人文科技学院生命科有机磷农药毒死蜱用于防治粮食、果树、蔬菜等植物上的多种咀嚼式和刺吸式口器害虫,是目前全球应用最广的杀虫剂之一。

但其在环境中的残留问题令人担忧。

有研究文献报道,纳米TiO 2在光照射下会产生光电子和空穴,可直接或间接地将污染物完全降解为H 2O 、CO 2等无毒物质,为降解农药残留提供了一种新的思路和途径[1-2]。

该文研究比较了在自然光下掺锌纳米TiO 2凝胶和粉体对苹果和柰李中毒死蜱的降解效率。

现将结果报告如下。

1材料与方法1.1仪器与试剂掺锌纳米TiO 2凝胶,掺锌纳米TiO 2粉体,99%毒死蜱标样,色谱级乙腈,乙酸乙酯,烧杯,容量瓶,高速匀浆机,具塞量筒,水浴锅,岛津气相色谱仪(GC-2010)等,均由湖南人文科技学院生命科学系实验室提供;40%毒死蜱乳油(市售)。

1.2绘制标准曲线将毒死蜱标准品用甲醇配置成10、100、200、300、400、现代农业科技2012年第12期. All Rights Reserved.植物保护学(上接121页)毒死蜱光照1h 和5h 后的平均降解率为32.8%和40.3%;6综合防治措施6.1农业防治6.1.1选用抗螨品种。

一般情况下,中早熟品种、紧凑型品种、活秆成熟品种、持绿型品种抗螨效果好,在叶螨高发地区,应注意选择这些品种。

6.1.2合理布局。

玉米田要尽量避免与豆类、棉花、瓜菜等玉米叶螨喜食作物为邻,切断虫源降低虫口基数。

6.1.3生态调控。

及时、多次消除田间杂草,切断红蜘蛛转向玉米田的过渡营养带。

玉米收获后及时翻耕,将田间残技败叶烧毁或深埋,铲除地埂、沟渠杂草,破坏害螨越冬场所。

二氧化钛（TiO2）在农业中的应用
二氧化钛(TiO2)在农业中的应用
二氧化钛作为一种光催化剂，在光照下能起氧化还原反应，生产超氧阴离子和氢氧化物等活性氧。

这些氧化可分解其周围的有机物，并能杀死细菌和病毒等微生物，利用这些特征，二氧化钛用于净化空气和水，在农业中有广泛的应用前景。

二氧化钛可降解土壤中的溴甲烷（CH3Br），它是一种常用的土壤处理剂，可有效地控制土壤病虫害。

当土壤中设置二氧化钛保护层时，溴甲烷会被氧化成二氧化碳，HBr和水，释放到空气中的溴甲烷不到1%。

二氧化钛可用于自我清洁塑料薄膜制造
以往pvc，聚丙烯薄膜，使用寿命1~2年，其老化的主要原因是碳氢化合物，煤烟以灰尘的附着表面，当薄膜中加入一定量的二氧化钛时，他会不结露，防止了异物附着，具有自我清洁功能。

纳米tio2对农作植物光合作用的机理研究
随着工业走向中期，对农作物增产、供应安全性的需求也在紧迫不断加强，纳米
TiO2 技术已在农业中得到了广泛应用，它可以调节植物的生长发育、提高作物品质和抗性，并可抑制微生物的增殖。

最近，研究发现钛的微细粒子，其氧化状态介质环境对其植
物的光合素活化，光合素几乎可以双重亲自分解，并可以通过衍生出的活性氧来调节光合
能力，可用于植物抗逆性和其他功能增强，也可用于新型灌溉技术提高植物健康程度。

TiO2 纳米粒子可令植物在低光强度环境下仍得到有效光合作用，因为该光合反应能
够调节植物叶绿素合成，在叶绿素合成增强情况下，可以提高植物抗旱性等抗性能力，改
善植物的健康状态。

研究发现，纳米 TiO2 粒子表面比相同量的粉末材料表面更加受欢迎，即使在低浓度的 TiO2 处理中，也能取得良好的结果。

在 TiO2 处理中，光传导效率及植物物质褪色能力也得到提高。

而这种增强是通过
TiO2 粒子影响其表面叶片形态结构的形成而实现的。

叶绿体的结构改变可以控制到叶绿
素的储存量和分布情况，从而促进植物的光合作用。

针对 TiO2 对植物光合作用的机理研究，发现 TiO2 纳米材料的作用受到累积及应用
量的影响，它可以通过调节叶绿素合成来增加植物的光合作用能力，可用于提高植物抗旱性、控水和抗病性等。

同时，纳米 TiO2 可以促进细胞形态变化，促进叶绿素的更好储存
和分布，从而促进植物的光合作用。

因此，纳米 TiO2 技术对植物光合作用具有重要的
作用。

TiO2-ZnO纳米复合材料光催化降解小白菜中4种残留有机磷农药刘威;张兵;廖宗文【摘要】利用TiO2-ZnO复合纳米材料对小白菜中残留的4种常用有机磷类农药(乙酰甲胺磷、乐果、马拉硫磷、水胺硫磷)的去除效果进行了研究.结果表明,经过复合纳米材料处理的小白菜,4种有机磷农药的1 h平均去除率可以达到40%,5 h 后可达80%以上.在相同的处理方法下,残留水胺硫磷的去除效果最好;小白菜中农药残留的去除率随初始浓度的增大而降低,当初始浓度从5 mg/L增大到40 mg/L 时,初始浓度对乐果的残留量影响最大,其1 h去除率为原来的79%;另外还探讨了在TiO2-ZnO纳米复合材料作用下,小白菜中残留农药的光催化降解动力学过程,当农药初始浓度为5 mg/L时,反应速率常数与农药残留量的关系为ln(Co/Ct)=kt+B,为表观一级反应.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2010(036)012【总页数】4页(P42-45)【关键词】农药残留;纳米材料;降解【作者】刘威;张兵;廖宗文【作者单位】华南农业大学理学院生物材料研究所,广东,广州,510642;华南农业大学资源环境学院,广东,广州,510642;华南农业大学资源环境学院,广东,广州,510642【正文语种】中文据统计，蔬菜是当前使用农药量最多的作物，其杀菌剂和杀虫剂的用量均占农药总用量的50%。

近年来，因不科学地使用农药致使农药残留超标而引起中毒的事件时有发生，已引起人们高度关注。

目前我国难以在短期内从源头解决农药残留超标问题，为保障食品安全，采取技术手段降解农产品中的残留农药是一项必备的应急措施。

应用臭氧、洗涤剂、微生物、高温或热水处理等化学、物理方法去除蔬菜、水果中残留的农药已有不少报道［1－7］。

近20年来逐渐发展起来的光催化降解技术为残留农药的去除提供了良好的途径。

其中纳米TiO2因其活性高、稳定性好而成为最受欢迎的催化剂之一，目前这方面的研究主要集中在TiO2对土壤和水体中残留农药的降解［8－11］，对农产品特别是蔬菜中的农药残留光催化降解研究报道尚不多见。

掺稀土纳米TiO2对蔬菜中残留高灭磷的光催化降解
谭天;马学品;刘军;李祖任
【期刊名称】《中国科技教育》
【年(卷),期】2017(0)1
【摘要】前言随着农药的大量应用，农药残留已成为困扰果蔬类食品安全的一大隐患。

如何有效解决农药残留问题也是我经常关注和思考的问题。

当学到高中化学知识“催化”的章节时，我脑海也蹦出来一个想法：既然农药残留问题的根源是农药由人工化学合成、较难降解造成的，那么是否也可以通过催化的方法加速它们的降解呢？
【总页数】2页(P26-27)
【作者】谭天;马学品;刘军;李祖任
【作者单位】湖南省长沙市第一中学
【正文语种】中文
【中图分类】O644.1
【相关文献】
1.气相色谱法测定蔬菜中灭线磷残留量的不确定度评定 [J], 苏雪香;陈章捷;张艳燕;陈金凤;钟坚海
2.稀土掺杂纳米TiO2光催化降解氯胺磷 [J], 尹荔松;朱剑;闻立时;杨硕;谢琦谞
3.分散液相微萃取测定苹果中灭线磷马拉硫磷和毒死蜱残留 [J], 赵文婷;杨中华;魏朝俊;赵建庄
4.蔬菜和水果中残留蚜灭磷的气相色谱测定 [J], 胡敏骏;应兴华;徐霞;朱智伟;曹赵
云
5.分散型固相萃取-气相色谱法测定蔬菜及其制品中灭线磷、嘧酶胺、莠去津、氟硅唑、噻嗪酮、异丙威残留量 [J], 朱莉萍;董静;孙军;潘守奇
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