TiO2-MWNTs光催化復(fù)合膜的制備及其水處理性能.pdf

1、膜分離技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于飲用水和工業(yè)廢水的處理，但是單一的膜分離技術(shù)具有膜污染的問題，增加了膜分離過程中運行的成本和能耗。光催化技術(shù)作為一種高效節(jié)能的綠色技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于污染控制領(lǐng)域，然而粉末的光催化劑面臨難以分離回收的問題。光催化分離膜具有膜分離和光催化雙重功能，不僅能減輕膜分離過程中的膜污染，同時能解決光催化劑分離回收問題。TiO2因其催化活性高、安全無毒、廉價易得等優(yōu)異特性是光催化分離膜主要的光催化功能層材料。而TiO2光催化劑

2、本身存在光生電子和空穴復(fù)合率高、量子效率低的缺點。為了解決上述問題，本研究設(shè)計并制備了基于TiO2和碳納米管(CNT)異質(zhì)結(jié)的光催化分離膜，利用異質(zhì)結(jié)的內(nèi)建電場促進光生電子和空穴分離達到高效分解截留污染物和抑制膜污染的目標(biāo)。
　　本研究以氧化鋁(Al2O3)陶瓷膜為基底，采用化學(xué)氣相沉積法制備了具有光催化性能的二氧化鈦(TiO2)/多壁碳納米管(MWNTs)/Al2O3復(fù)合分離膜，通過控制TiO2的沉積時間實現(xiàn)對膜孔徑的有效調(diào)控，

3、綜合考慮復(fù)合膜純水通量、截留性能和光催化性能確定最佳的TiO2負(fù)載量。實驗結(jié)果表明，當(dāng)化學(xué)氣相沉積時間為10min時，復(fù)合膜具有較好的純水通量、截留性能和光催化性能。根據(jù)紫外漫反射譜圖(DRS)分析，TiO2/MWNTs/Al2O3復(fù)合分離膜比單獨的TiO2/Al2O3復(fù)合分離膜具有更好的光吸收性能，能量色散X射線光譜(EDX)的元素分布圖顯示TiO2納米顆粒均勻負(fù)載于復(fù)合膜表面。以濃度為15mg·L-1的腐植酸為目標(biāo)物，考察了復(fù)合光催