文档介绍:华中科技大学
硕士学位论文
高级氧化技术降解乙酰甲胺磷研究
姓名:胡友娇
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:杨昌柱
2011-05-27
华中科技大学硕士学位论文
摘要
长期大规模生产和使用有机磷农药,不仅对环境造成了严重污染,在食物及饲
料中的残留对人及动植物也有严重影响。本论文采用 3 种不同的高级氧化技术 ZnO
薄膜光电催化、UV/Fenton 法和 UV/K2S2O8 法来降解有机磷农药乙酰甲胺磷,考察
了各种方法不同因素对降解效果的影响,以探讨最优降解条件,为消除环境中乙酰
甲胺磷的污染提供一定的科学依据。
主要研究内容及结论如下:
(1)ZnO 薄膜光电催化降解乙酰甲胺磷:采用溶胶-凝胶法制备了 ZnO 薄膜,
并通过光电流响应、EIS、SEM、XRD 等分析方法对其光电化学性能、表面形貌和
结构进行表征。以制备的 ZnO 薄膜为工作电极对乙酰甲胺磷进行光电催化降解。实
验表明:ZnO 薄膜电极在 UV 照射下能够有效地光电催化降解乙酰甲胺磷,加入适
量 H2O2 后具有一定的协同作用。在 H2O2 浓度为 ,外加电压为 ,支
持电解液 Na2SO4 浓度为 ,溶液 pH 值为 的条件下,对 的乙
酰甲胺磷 180min 的降解率可达到 %。
(2)UV/Fenton 法降解乙酰甲胺磷:UV/Fenton 法与传统 Fenton 法对比发现 UV
的引入大大提升了反应对体系的催化效率。实验表明:在 H2O2 浓度为 ,
Fe2+浓度为 ,初始 pH 值为 的条件下,对 的乙酰甲胺磷 60min
的降解率可达到 %。
2-
(3)UV/K2S2O8 法降解乙酰甲胺磷:K2S2O8 在反应液中解离产生的 S2O8 受 UV
-
激发会分解为氧化性更强的·SO4 ,显著提升了对有机污染物的降解率。实验表明:
在 K2S2O8 浓度为 ,初始 pH 值为 的条件下,对 的乙酰甲胺
磷 的降解率可达到 %。
关键词:光电催化,ZnO,UV/Fenton,UV/K2S2O8,乙酰甲胺磷
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Long-time and large-scale production and use of pesticides not only cause serious
environmental pollution but also directly affect human, animals and plants through the
pesticide residues in food and forage. In this thesis, the degradation of acephate by three
different advanced oxidation processes including photoelectrocatalytic via ZnO thin-films,
UV/Fenton method and UV/K2S2O8 method were studied. Various factors influencing the
degradation were studied to explore the optimal conditions which could provide some
scientific basis for the elimination of environmental pollution of acephate.
The main contents and conclusions were as follows.
(1) Photoelectrocatalytic degradation of acephate by ZnO thin-films: ZnO thin-films
were prepared by the sol-gel method. The photoelectrochemical properties, surface
morphology and structure of ZnO thin-films were characterized with photocurrent
response, electrochemica