纳米二氧化钛光催化降解毒死蜱的动力学研究
2011-06-08刘祥英李琼轩柏连阳
刘祥英,李琼轩,柏连阳,2*
(1.湖南农业大学 生物安全科学技术学院,湖南 长沙410128;2.湖南人文科技学院 农科所,湖南 娄底 417000)
毒死蜱广泛用于对水稻、果树、蔬菜害虫的防治,但因其具有较高的急性毒性,由食用毒死蜱污染的果蔬导致的中毒事件时有发生[1-2]。环境毒理学者还发现,毒死蜱影响生物体的神经系统和脑发育[3],对生态环境具有潜在的危险性。有研究[4-10]表明,利用纳米二氧化钛(TiO2)在紫外光或太阳光的照射下产生光生空穴和电子,能直接或间接地将污染物完全降解为H2O、CO2等无毒物质,但利用纳米 TiO2作为光催化剂降解有机磷农药残留的研究[11-13]仅限于光照强度、曝气量、TiO2用量等方面,笔者以纳米TiO2为光催化剂,研究其对毒死蜱降解的动力学,旨在为降解蔬菜、粮食、水果及农药废水中毒死蜱的残留提供依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
毒死蜱(chlorpyrifos)标准品(纯度≥99.3%),由湖南省农药检定所提供;纳米 TiO2水溶胶(质量浓度1 000 mg/L,锐钛矿型,粒径10~20 nm),由攀钢集团攀枝花钢铁研究院提供。
主要仪器设备有:高效液相色谱仪(SHIMADZU LC20AT,日本岛津公司产品);pH计(南京纳科水处理技术有限公司产品)。
1.2 方 法
设计 TiO2用量 10、50、100、150、200、250、300 mg/L,毒死蜱初始质量浓度为5、10、20、40、80 mg/L及反应体系溶液初始pH为2、4、6、8、10(以未调pH值的初始溶液为对照,pH3.83),分别考察TiO2用量、毒死蜱初始质量浓度和反应体系溶液初始pH对毒死蜱降解速率的影响。将在黑暗中平衡1 h后的纳米TiO2水溶胶和毒死蜱的混合液加入到100 mL烧杯中,置于25 ℃恒温水浴锅,在高压汞灯下照射,于不同间隔时间取样分析,每个处理3次重复。……