农田污水中含有各种低浓度污染物,其中,氨氮以及农药的情况最为严重。本课题制备了具有高光催化活性的TiO2以及TiO2/生物炭复合材料,通过模拟废水实验,研究了两种材料对模拟废水中氨氮及乐果的去除效果。为新型功能材料作用于农田污水提供理论依据。本课题主要从以下几个方面进行：(1)水热法制备的纳米TiO2及其对模拟氨氮废水中氨氮的去除效果。将水热法制备的纳米TiO2作用于模拟低浓度氨氮废水,探究了反应体系中催化剂浓度、pH、温度等因素对去除氨氮的影响。并考察了不同初始浓度氨氮的去除情况以及最终产物。结果表明,初始浓度为50mg·L-1的氨氮废水,在254nm紫外灯的作用下,当催化剂用量为1.0 g·L-1,废水初始pH=11.0,曝气量150 mL·min-1,温度为60℃,光照2 h,氨氮去除率可达90%以上,常温下可达45%以上。反应最终产物硝态氮和亚硝态氮的含量均较低,体现了该催化剂具有将氨氮转化为N2的良好光催化氧化选择性。此外,将该催化剂应用于生活污水的处理,发现对其中的氨氮和总氮具有较好的去除效果。(2)水热法制备的纳米TiO2及其对模拟低浓度乐果废水中乐果的去除效果。将水热法制备的纳米TiO2作用于模拟低浓度乐果废水,探究了反应体系中催化剂浓度、pH、光照强度等因素对去除乐果的影响。并考察了不同初始浓度乐果的去除情况以及降解程度。结果表明,初始浓度为10mg·L-1的乐果废水,在254nm紫外灯照射下,当催化剂用量为1.0 g·L-1,紫外灯功率为40 W,曝气量150 mL·min-1,不调节pH,温度为常温时,光照2h,乐果的去除率为100%。乐果未能完全降解,有中间产物的生成。随着乐果浓度的升高,降解率下降,初始降解反应速率提高。(3)水热法制备的TiO2/生物炭及其对模拟低浓度氨氮废水中氨氮的去除效果。将水热法制备的TiO2/生物炭作用于模拟低浓度氨氮废水,探究了反应体系中TiO2负载量、温度、pH等因素对去除氨氮的影响。并考察了不同初始浓度氨氮的去除情况以及最终产物。结果表明,初始浓度为50 mg·L-1的氨氮废水,在254 nm紫外灯的作用下,当TiO2负载量为20%,废水初始pH=11.0,曝气量150mL·min-1,温度为60℃,光照2 h,氨氮去除率可达100%,常温下可达70%以上。反应最终产物中亚硝态氮含量非常低,无硝态氮,体现了该复合材料具有将氨氮转化为N2的良好光催化氧化选择性。(4)水热法制备的TiO2/生物炭及其对模拟低浓度乐果废水中乐果的去除效果。将水热法制备的TiO2/生物炭作用于模拟低浓度乐果废水,探究了反应体系中TiO2负载量、pH、光照强度等因素对去除乐果的影响。并考察了不同初始浓度乐果的去除情况以及乐果的最终降解程度。结果表明,初始浓度为10 mg·L-1的乐果废水,在254 nm紫外灯照射下,当TiO2负载量为20%,紫外灯功率为40 W。曝气量150 mL·min-1,不调pH,温度为常温时,光照2 h,乐果在90 min时即可去除完全。乐果未能完全降解,有中间产物的生成。