PVDF催化膜的制備及性能研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得丞婆王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：起]粵武簽字日期：山f羅易月陵日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解云鎏王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文

2、的規(guī)定。特授權(quán)云洼工些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名：走奎娥名：渺里二簽字日期：土一of籜≥月f二日簽字日期么Jf年≥月I2日摘要催化劑和膜材料是催化膜的重要組成部分，納米催化劑在催化反應(yīng)中有良好的催化效果，膜材料起到載體固定層的作用。采用新方法

3、和新技術(shù)制備新型的催化膜，使催化劑在使用過(guò)程中能夠多次重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)納米催化劑在膜材料上的固定，避免納米顆粒的團(tuán)聚和流失。本研究使用聚多巴胺(PDA)對(duì)聚偏氟乙烯(PVDF)粉末進(jìn)行改性，利用相轉(zhuǎn)化法制備PDA改性PVDF膜材料。然后，通過(guò)液相沉積法將納米Zi02負(fù)載在膜表面和內(nèi)部，制備了聚偏氟乙烯／氧化鈦(PVDF／Ti02)膜；利用原位還原法制備PVDF／PDA／Ag催化膜。利用氨基功能化二氧化硅(Si02)微球與PVDF粉末共混制

4、膜，將納米Ag顆粒負(fù)載在硅球表面制得了PVDF／Si02@Ag催化膜。本文系統(tǒng)研究催化膜的制備、表征和催化膜對(duì)不同目標(biāo)物的催化反應(yīng)。采用紅外光譜(FTIR)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、能譜分析(EDAX)、X射線電子光譜(xas)、X一射線衍射儀(XRD)、接觸角測(cè)試儀等分析測(cè)試手段對(duì)制備的膜載體及催化膜進(jìn)行表征，分析膜改性前后基團(tuán)的變化以及表面與內(nèi)部元素組成及觀察其表面斷面形貌。結(jié)果表明，PDA改性PVDF膜基體引入的官能團(tuán)

5、可將納米Ti02以及Ag顆粒均勻牢固的固定在膜表面及斷面，且納米顆粒間未發(fā)生團(tuán)聚。其他分析結(jié)果證明，零價(jià)態(tài)100士5nnl以及30士10nnlAg納米顆粒分別被固定在膜載體和氨基化Si02微球上。研究發(fā)現(xiàn)，在紫外光照射下，制備的PVDF／Ti02光催化膜對(duì)甲基橙具有良好的光催化活性，氟鈦酸銨水解時(shí)間延長(zhǎng)至75min時(shí)，制備的PVDF爪02光催化膜對(duì)甲基橙溶液的降解率最高。催化膜對(duì)甲基橙的降解率隨著Ti02負(fù)載量的增加而提高。在有機(jī)染料催

6、化降解反應(yīng)進(jìn)程中，具有通孔結(jié)構(gòu)的PVDF膜為反應(yīng)提供反應(yīng)場(chǎng)所，PDA吸附有機(jī)染料，Ag催化劑進(jìn)行催化降解。研究發(fā)現(xiàn)，該催化膜對(duì)羅丹明B和亞甲基藍(lán)均有良好的降解效果，并可多次循環(huán)催化。將制備的PVDF／Si02@Ag催化膜應(yīng)用于催化還原4硝基苯酚體系，發(fā)現(xiàn)其具有良好的反應(yīng)活性。其中，催化還原4硝基苯酚反應(yīng)遵循準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，符合LangmiurHinshelwood機(jī)理。隨著反應(yīng)過(guò)程中操作壓力的增大，4硝基苯酚的反應(yīng)速率呈現(xiàn)先增大后減小