间歇式与循环式光反应器中2,4-二氯苯氧乙酸可见光光催化降解研究

摘要： 目的 农药和化肥的使用是主要的环境与健康问题之一。本报告分别选用2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）作为研究对象，评估了采用发光二极管（LED）（400纳米和365纳米）光源在批次式与可编程循环模式光反应器中进行光降解的影响。 方法 分别通过光诱导法和喷雾干燥法合成了β-环糊精（β-CD）接枝二氧化钛P25（P25/β-CD）以及2,4-D与β-CD的络合物，并对结构进行了表征。此外，我们研究了催化剂用量、床层催化剂中β-CD用量、光照时间以及光反应器类型对光催化降解效率的影响。 结果 基于批次反应器的实验结果，TiO2和接枝β-CD催化剂的最适用量分别为1克/升和0.1克/升。在批次模式下，以P25、P25/β-CD为光催化剂以及以P25为光催化剂的2,4-D/β-CD络合物进行5小时光降解后，其效率分别约为81%、85%和95%。在循环模式反应器中经过8小时光照后，P25、P25/β-CD以及2,4-D/β-CD络合物与P25的降解率分别为89%、91%和96%。另一方面，高效率的循环模式光反应器适用于高浓度2,4-D溶液（200毫克/升）的降解。经过5次连续循环共25小时光照后，P25和P25/β-CD仍保持高达82.6%和84%的2,4-D去除效率，展现出优异的稳定性和重复使用性。 结论 光降解方法可作为降解有机化合物的一种有效且环保的工艺。