聚丙烯催化膜的制備及可見光光催化降解染料廢水的研究.pdf

1、染料廢水是一種非常典型的高色度的工業(yè)廢水，它具有排放量大，有機染料分子含量高，且成分復雜和生物生化降解性差等特點，因此處理達標比較困難。而高效、節(jié)能、環(huán)保的處理方法的研究和開發(fā)一直以來都是國內(nèi)外學者們乃至工程界的一個熱點之一。新型的均相光催化材料雜多酸由于其在水處理純化過程的應用而備受關注，它可以利用經(jīng)濟環(huán)保的太陽光和可見光，快速、高效的降解和礦化染料廢水中的有機染料分子。
　　聚丙烯無紡布膜由于纖維的無規(guī)網(wǎng)狀結構、多孔結構、耐高

2、溫和化學穩(wěn)定性、價格低廉等特性而成為最受歡迎的膜材料之一。本文采用聚丙烯無紡布膜為基膜，以具有光敏性的二苯甲酮作為光引發(fā)劑，將離子液體單體1-（4-乙烯基芐基）-3-甲基咪唑氯鹽接枝在膜上，通過季銨化接枝聚合物聚1-（4-乙烯基芐基）-3-甲基咪唑氯鹽與雜多酸磷鉬酸間的離子交換作用實現(xiàn)其在改性聚丙烯無紡布膜上的穩(wěn)定固載。
　　本文采用多種表征手段對這種新型的光催化膜進行了全面的表征，首先判斷催化膜的制備是否成功，為催化膜的進一步光

3、催化降解染料廢水研究提供了有力的依據(jù)。傅里葉紅外光譜(ATR-FTIR)、X-射線能譜儀(XPS)和場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)。結果表明，聚1-（4-乙烯基芐基）-3-甲基咪唑(PVBMC)和磷鉬酸(POM)已經(jīng)成功的接枝和固載在了聚丙烯無紡布膜上。整個過程的接枝優(yōu)化實驗表明，在紫外光照時間為5min，二苯甲酮濃度為25mmol/L，VBMC的濃度為100g/L時，接枝膜PP-g-PVBMC的接枝量較為理想。
　　在催化膜

4、的制備過程中，我們得到的PVBMC的最大接枝量是370μg/cm2，磷鉬酸的最大固載量可以達到312μg/cm2。在催化膜的催化性能測試中，我們選擇酸性橙Ⅱ(AO7)作為目標降解染料分子。從靜態(tài)降解測試中，我們發(fā)現(xiàn)該催化膜可以在55W的日光燈下，照射兩小時后，將初始濃度為0.02g/L的AO7溶液降解95％左右。而在動態(tài)的光降解實驗中，250mL相同初始濃度的AO7溶液的降解率可以達到70％左右。高的pH值和無機鹽離子的加入阻礙了膜的降