二氧化鈦薄膜電極光電催化降解有機(jī)農(nóng)藥研究的綜述報(bào)告

二氧化鈦薄膜電極光電催化降解有機(jī)農(nóng)藥研究的綜述報(bào)告隨著人類對(duì)食品產(chǎn)量的要求越來(lái)越高，對(duì)有機(jī)農(nóng)藥的使用也變得越來(lái)越普遍。雖然有機(jī)農(nóng)藥可以有效地控制農(nóng)作物上的害蟲(chóng)和病原體，但同時(shí)也會(huì)對(duì)農(nóng)作物周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重影響。例如，有機(jī)農(nóng)藥可能會(huì)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(jī)農(nóng)藥成為了迫切需要解決的問(wèn)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(shù)，具有環(huán)境友好，可控性強(qiáng)，金屬質(zhì)量低廉等優(yōu)點(diǎn)。本文將從二氧化鈦薄膜電極電催化降解有機(jī)農(nóng)藥的機(jī)理出發(fā)，對(duì)該技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，總結(jié)其優(yōu)劣，揭示其發(fā)展趨勢(shì)。一、二氧化鈦薄膜電極電催化降解機(jī)理二氧化鈦光氧化降解技術(shù)是一種基于半導(dǎo)體催化劑吸光過(guò)程和電子傳輸過(guò)程的光電催化技術(shù)。當(dāng)二氧化鈦吸收能量時(shí)，會(huì)激發(fā)價(jià)帶中的電子，躍遷到導(dǎo)帶中成為自由電子。然后，這些自由電子會(huì)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(duì)有機(jī)物分子進(jìn)行氧化降解。此外，當(dāng)二氧化鈦吸收光子時(shí)，還會(huì)形成與空穴對(duì)應(yīng)的電洞。這些電洞會(huì)參與氧化還原反應(yīng)，使有機(jī)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(wú)害物質(zhì)。二、二氧化鈦薄膜電極光電催化降解有機(jī)農(nóng)藥實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)樣品的選擇二氧化鈦薄膜電極電催化降解實(shí)驗(yàn)中所用樣品為有機(jī)農(nóng)藥，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x用相應(yīng)的的有機(jī)農(nóng)藥。2、實(shí)驗(yàn)條件在實(shí)驗(yàn)條件選取中，一般選取525W汞燈或者氙燈作為可見(jiàn)光光源，實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)驗(yàn)過(guò)程將處理好的有機(jī)農(nóng)藥樣品加入三電極電池中，在光源的照射下啟動(dòng)反應(yīng)。在反應(yīng)過(guò)程中，用紫外（UV）分光光度計(jì)檢測(cè)有機(jī)物質(zhì)分解效果。通過(guò)改變反應(yīng)條件，例如光源強(qiáng)度、光照時(shí)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(dá)到有效分解有機(jī)農(nóng)藥的效果。三、二氧化鈦薄膜電極光電催化降解有機(jī)農(nóng)藥的研究現(xiàn)狀近年來(lái)，二氧化鈦薄膜電極電催化降解有機(jī)農(nóng)藥的研究逐漸成為了化學(xué)、環(huán)境等領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。其中，針對(duì)有機(jī)農(nóng)藥的研究更是具有實(shí)際意義和研究?jī)r(jià)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(shù)可通過(guò)一系列反應(yīng)機(jī)理，降解有機(jī)農(nóng)藥并將其轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)。針對(duì)不同類型的有機(jī)農(nóng)藥，也有著不同的研究成果：1、殺蟲(chóng)劑方面對(duì)于過(guò)氧乙?；鶜⑾x(chóng)劑等殺蟲(chóng)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(guò)了二氧化鈦薄膜電極電催化降解實(shí)驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)，在pH7-8條件下，進(jìn)行光電催化降解，其降解速率逐漸增加。3、速降劑、調(diào)節(jié)劑方面對(duì)于速降劑、調(diào)節(jié)劑類別中的氰化鈉、乙醇、硫酸銨等有機(jī)物質(zhì)，二氧化鈦薄膜電極電催化降解技術(shù)也表現(xiàn)出了較好的降解效果。研究發(fā)現(xiàn)，在光源強(qiáng)度、光照時(shí)間等條件的控制下，甚至能夠在短時(shí)間內(nèi)降低這些物質(zhì)的含量。四、結(jié)論綜上所述，二氧化鈦薄膜電極電催化降解技術(shù)具有效率高、環(huán)境友好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。而其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，可以有效地分解有機(jī)農(nóng)藥，從而減少農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境的損害，保護(hù)生態(tài)環(huán)境