二氧化鈦薄膜電極光電催化降解有機農(nóng)藥研究的綜述報告

二氧化鈦薄膜電極光電催化降解有機農(nóng)藥研究的綜述報告隨著人類對食品產(chǎn)量的要求越來越高，對有機農(nóng)藥的使用也變得越來越普遍。雖然有機農(nóng)藥可以有效地控制農(nóng)作物上的害蟲和病原體，但同時也會對農(nóng)作物周圍的環(huán)境造成嚴重影響。例如，有機農(nóng)藥可能會污染土壤和地下水，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)和溶解大氣中的臭氧層。因此，尋找一種可行有效的方法去降解有機農(nóng)藥成為了迫切需要解決的問題。而二氧化鈦薄膜電極電催化降解是一種被廣泛研究的新型技術，具有環(huán)境友好，可控性強，金屬質量低廉等優(yōu)點。本文將從二氧化鈦薄膜電極電催化降解有機農(nóng)藥的機理出發(fā)，對該技術在農(nóng)業(yè)領域的研究現(xiàn)狀進行綜述，總結其優(yōu)劣，揭示其發(fā)展趨勢。一、二氧化鈦薄膜電極電催化降解機理二氧化鈦光氧化降解技術是一種基于半導體催化劑吸光過程和電子傳輸過程的光電催化技術。當二氧化鈦吸收能量時，會激發(fā)價帶中的電子，躍遷到導帶中成為自由電子。然后，這些自由電子會被電子受體（如水分子、氧分子）吸收，成為氫和氧自由基，這些自由基可以對有機物分子進行氧化降解。此外，當二氧化鈦吸收光子時，還會形成與空穴對應的電洞。這些電洞會參與氧化還原反應，使有機物分子生成離子、膏體和較小的分子，最終降解為水和二氧化碳等無害物質。二、二氧化鈦薄膜電極光電催化降解有機農(nóng)藥實驗方法1、實驗樣品的選擇二氧化鈦薄膜電極電催化降解實驗中所用樣品為有機農(nóng)藥，可根據(jù)實驗目的選用相應的的有機農(nóng)藥。2、實驗條件在實驗條件選取中，一般選取525W汞燈或者氙燈作為可見光光源，實驗過程中需控制pH值，選用pH=7-8的磷酸緩沖液。另外，還需建立雙三電極體系，工作電極為二氧化鈦薄膜電極，參比電極為飽和甘汞電極，野電極為碳棒電極。3、實驗過程將處理好的有機農(nóng)藥樣品加入三電極電池中，在光源的照射下啟動反應。在反應過程中，用紫外（UV）分光光度計檢測有機物質分解效果。通過改變反應條件，例如光源強度、光照時間、水解度和溶液酸度等參數(shù)，可以不斷提高催化劑的光電催化活性和鈦薄膜電極的穩(wěn)定性，達到有效分解有機農(nóng)藥的效果。三、二氧化鈦薄膜電極光電催化降解有機農(nóng)藥的研究現(xiàn)狀近年來，二氧化鈦薄膜電極電催化降解有機農(nóng)藥的研究逐漸成為了化學、環(huán)境等領域的熱點研究方向。其中，針對有機農(nóng)藥的研究更是具有實際意義和研究價值?，F(xiàn)有的研究表明，二氧化鈦薄膜電極光電催化降解技術可通過一系列反應機理，降解有機農(nóng)藥并將其轉化為無毒物質。針對不同類型的有機農(nóng)藥，也有著不同的研究成果：1、殺蟲劑方面對于過氧乙?；鶜⑾x劑等殺蟲劑系列，研究發(fā)現(xiàn)，二氧化鈦薄膜電極電催化降解可將其降解效率提高80%以上。2、殺菌劑方面在殺菌劑類別中，甲基硫菌靈、仙人掌二糖甙、克勞清、氟菌靈等都經(jīng)過了二氧化鈦薄膜電極電催化降解實驗，研究發(fā)現(xiàn)，在pH7-8條件下，進行光電催化降解，其降解速率逐漸增加。3、速降劑、調節(jié)劑方面對于速降劑、調節(jié)劑類別中的氰化鈉、乙醇、硫酸銨等有機物質，二氧化鈦薄膜電極電催化降解技術也表現(xiàn)出了較好的降解效果。研究發(fā)現(xiàn)，在光源強度、光照時間等條件的控制下，甚至能夠在短時間內降低這些物質的含量。四、結論綜上所述，二氧化鈦薄膜電極電催化降解技術具有效率高、環(huán)境友好、安全可靠等優(yōu)點。而其在農(nóng)業(yè)領域中的應用，可以有效地分解有機農(nóng)藥，從而減少農(nóng)業(yè)對環(huán)境的損害，保護生態(tài)環(huán)境