聚醚砜電催化有機(jī)膜的制備及其性能研究.pdf

1、電催化氧化技術(shù)可以將有機(jī)污染物分解為小分子有機(jī)物或者直接降解為水和二氧化碳。這可以使有機(jī)物降解的更高效、更徹底、更無害。因此，電催化技術(shù)在降解有機(jī)廢水方面有著很廣闊的應(yīng)用前景。而在電催化過程中，電極是最關(guān)鍵的部分。
　　相比于金屬、難溶鹽等電極，膜電極有比表面積大、適用范圍廣等特點(diǎn)，在有機(jī)廢水處理方面得到了越來越多的關(guān)注。目前膜電極中的膜材料一般都是陶瓷膜等無機(jī)材料，這類膜電極最大的缺陷就是在反應(yīng)過程中會(huì)出現(xiàn)催化物質(zhì)脫落的情況，降

2、低催化效果。
　　本文將電催化技術(shù)與有機(jī)膜材料相結(jié)合，希望通過這種方法可以制備出一種具有優(yōu)異性能的新的膜電極—聚醚砜電催化有機(jī)膜。
　　相比于無機(jī)膜材料與催化物質(zhì)結(jié)合不好的缺點(diǎn)，有機(jī)膜材料在與催化物質(zhì)的結(jié)合上有著很好的優(yōu)勢。而且，有機(jī)膜材料選材廣泛、制備方法簡便、成本低廉。
　　本實(shí)驗(yàn)以碳布為支撐體，通過在鑄膜液中添加兩種不同的電催化劑，用相轉(zhuǎn)化法制備了兩種含有不同催化劑的聚醚砜電催化有機(jī)膜。
　　聚醚砜電催化有

3、機(jī)膜是以聚醚砜為高分子聚合物，聚乙烯吡咯烷酮為添加劑，二甲基乙酰胺為溶劑制備鑄膜液，通過在鑄膜液中加入導(dǎo)電聚合物以及電催化劑，用相轉(zhuǎn)化法制備出聚醚砜電催化有機(jī)膜。在電催化劑的選擇方面，選擇了Sb-SnO2以及Pt/CNTs這兩種不同的催化劑。將兩種含有不同催化劑的聚醚砜電催化有機(jī)膜用SEM、EDX、XRD、XPS等表征方法進(jìn)行表征分析，結(jié)果表明，含Sb-SnO2催化劑的聚醚砜電催化有機(jī)膜中含有聚苯胺和Sb-SnO2，含Pt/CNTs催化

4、劑的聚醚砜電催化有機(jī)膜中含有聚苯胺和Pt/CNTs。聚醚砜電催化有機(jī)膜表面均勻、光滑、平整，截面出現(xiàn)指狀孔。
　　本實(shí)驗(yàn)選擇直接紅31染料為目標(biāo)對象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。研究了聚醚砜電催化有機(jī)膜的制備過程中導(dǎo)電聚合物、電催化劑含量對有機(jī)膜的電催化性能的影響，以及電壓、染料的濃度、PH、電解質(zhì)種類及濃度對染料降解效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)染料的初始濃度為20 mg·L-1、電壓為2.6V、以NaCl為電解質(zhì)、NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％、中性