吸咐催化功能復(fù)合膜及水的凈化.pdf

1、為保護(hù)環(huán)境和人體健康，去除和凈化水中的微污染物，多采用反滲透、納濾、高級(jí)催化氧化和吸附的方法，但存在的問題是吸附造成的膜污染、氧化副產(chǎn)物毒副作用和分離去除不徹底的問題。本研究采用溶膠凝膠法制備出含TiO2、碳納米管或活性炭纖維、具有吸附分離和催化凈化特點(diǎn)的復(fù)合膜，用于去除水中的低濃度有機(jī)污染物。使用這種先吸附和分離、后進(jìn)行氧化反應(yīng)來凈化吸附的污染物的復(fù)合膜，既可避免副產(chǎn)物對(duì)膜分離凈化出水的污染，又可解決膜上吸附的有機(jī)污染物的凈化問題。通

2、過電子掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)等手段對(duì)所制的復(fù)合膜及膜上納米TiO2進(jìn)行表征分析。 采用溶膠凝膠和浸漬涂敷方法，基膜上負(fù)載由鈦酸四丁酯水解制備的含鈰離子納米TiO2和不同比例碳納米管(MWNTs)的催化吸附復(fù)合膜(110℃下干燥)，進(jìn)行了靜態(tài)吸附含雙酚A的微污染模擬水樣至吸附平衡實(shí)驗(yàn)。所制備的MWNTs/TiO2/聚酯復(fù)合膜對(duì)50mL10mg/

3、L的雙酚A具有較高的吸附去除效果。當(dāng)MWNT/TiO2中MWNTs=46.00(wt.％)時(shí)，對(duì)BPA的吸附效果最好，可達(dá)71.5％。吸附達(dá)平衡的復(fù)合膜，直接進(jìn)行UV光催化或者UV-Fenton反應(yīng)，可有效氧化降解吸附的污染物。UV-Fenton1h后MWNTs/TiO2/聚酯復(fù)合膜的吸附去除率，與第一次吸附時(shí)的吸附去除率相比，恢復(fù)率達(dá)到57％，接近單獨(dú)UV2h后恢復(fù)率(33％)的兩倍。 采用溶膠凝膠和浸漬涂敷方法，基膜上負(fù)載由

4、鈦酸四丁酯水解制備含鈰離子納米TiO2和不同比例活性炭纖維(ACF)的催化吸附復(fù)合膜(110℃下干燥)，分別考察了靜態(tài)吸附含雙酚A的微污染模擬水樣實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)吸附-過濾含雙酚A和高嶺土的懸濁模擬水樣實(shí)驗(yàn)。所制備的ACF/TiO2/聚酯復(fù)合膜對(duì)50mL10mg/L的雙酚A具有較高的吸附去除效果。當(dāng)ACF/TiO2中ACF=11.33(wt.％)時(shí)，對(duì)雙酚A的吸附去除率可達(dá)93％；當(dāng)ACF=29.87(wt.％)時(shí)復(fù)合膜對(duì)雙酚A溶液吸附0.5

5、h后去除率接近100％；動(dòng)態(tài)吸附-過濾實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該復(fù)合膜在對(duì)雙酚A有60％的吸附去除率的同時(shí)，對(duì)模擬水樣中固體懸濁物質(zhì)具有較高截留特性，濁度去除率達(dá)98.7％。UV-Fenton2h后ACF/TiO2/聚酯復(fù)合膜吸附功能恢復(fù)較好，與第一次吸附時(shí)的吸附去除率相比，恢復(fù)率達(dá)到72％。動(dòng)力學(xué)分析表明活性碳纖維對(duì)雙酚A的吸附符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。在鈦酸四丁酯(TBOT)溶膠中引入硅酸四乙酯(TEOS)可提高復(fù)合膜在UV-Fenton處理后的