分子印跡型TiO2光催化材料的制備及其在超濾膜上的負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和無機污染物但卻不帶來二次污染的獨特有點得到了眾多學(xué)者廣泛的關(guān)注。現(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)的過程，所以沒有選擇性，優(yōu)先催化降解高濃度污染物而無法及時有效的處理低濃度污染物。本論對純TiO2粉末首先進行了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行X射線衍射表征，進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驗結(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，通過對實驗后的粉末進行兩次回收，在相同的實驗條件下繼續(xù)測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)類似的物質(zhì)：苯酚和對羥基苯甲酸，讓每種粉末在這三種混合溶液中發(fā)生光催化反應(yīng)，計算出三種粉末對水楊酸的降解率。通過比較降解率D值，找到對水楊酸選擇性最佳的TiO2/SiO2/SA粉末，并通過這

4、些數(shù)據(jù)和文獻探討分子識別作用的影響因素。
　　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載型納米 TiO2，TiO2/SiO2，TiO2/SiO2/SA的復(fù)合光催化材料。負載納米顆粒后，復(fù)合光催化材料有了利用紫外光進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