分子印跡型TiO2光催化材料的制備及其在超濾膜上的負(fù)載處理廢水性能的研究.pdf

1、TiO2作為一種可發(fā)生光催化反應(yīng)的半導(dǎo)體，成為一種綠色、新型的環(huán)保技術(shù)，由于其能徹底降解有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物但卻不帶來(lái)二次污染的獨(dú)特有點(diǎn)得到了眾多學(xué)者廣泛的關(guān)注?，F(xiàn)在的TiO2材料主要以粉末或者薄膜的形式存在，本文主要致力于合成和研究TiO2納米粉末。光催化反應(yīng)是一系列的自由基反應(yīng)的過(guò)程，所以沒(méi)有選擇性，優(yōu)先催化降解高濃度污染物而無(wú)法及時(shí)有效的處理低濃度污染物。本論對(duì)純TiO2粉末首先進(jìn)行了SiO2的摻雜，并結(jié)合了分子印跡技術(shù)，用水楊酸作為

2、模板分子，制備出了含有水楊酸印跡的光催化納米材料。為使其有更好的光催化性能，將合成好的粉末煅燒到450℃，使TiO2形成銳鈦礦相。將制成的光催化粉末進(jìn)行X射線衍射表征，進(jìn)一步論證了煅燒后的粉末中TiO2都是呈現(xiàn)銳鈦礦相。電鏡觀察結(jié)果表明，TiO2/SiO2/SA粉末能最大的與水楊酸結(jié)合。在水楊酸溶液的紫外光降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，TiO2/SiO2/SA粉末表現(xiàn)出比TiO2和TiO2/SiO2粉末更好的光催化反應(yīng)的效果。
　　本文又研究

3、三種納米粉末的重復(fù)利用能力，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)后的粉末進(jìn)行兩次回收，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下繼續(xù)測(cè)量降解水楊酸的效率，得到TiO2/SiO2的重復(fù)利用率最好，并分析了其原因。最后，為了測(cè)定目標(biāo)分子（水楊酸）與三種粉末的特異結(jié)合能力，我們選取了兩種與水楊酸的分子結(jié)構(gòu)類(lèi)似的物質(zhì)：苯酚和對(duì)羥基苯甲酸，讓每種粉末在這三種混合溶液中發(fā)生光催化反應(yīng)，計(jì)算出三種粉末對(duì)水楊酸的降解率。通過(guò)比較降解率D值，找到對(duì)水楊酸選擇性最佳的TiO2/SiO2/SA粉末，并通過(guò)這

4、些數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)探討分子識(shí)別作用的影響因素。
　　PVDF超濾膜凈水材料是目前應(yīng)用最為廣泛的膜工藝材料，作者使用硅烷偶聯(lián)劑作為交聯(lián)劑，由 PVDF超濾膜的超聲波處理制備負(fù)載型納米 TiO2，TiO2/SiO2，TiO2/SiO2/SA的復(fù)合光催化材料。負(fù)載納米顆粒后，復(fù)合光催化材料有了利用紫外光進(jìn)行光催化降解的能力。在300W氙燈光源（250nm~800nm）下反應(yīng)2h，并將粉末相繼回收兩次，最終得到 TiO2/SiO2的回收利用率最