TiO2-纳米凹凸棒石光催化膜制备研究(3)

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石纪军等[19]在α-Al2O3支撑体上修饰20nm的四方相ZrO2纳米晶，平均孔径由3.2μm缩小为3.15μm，再将具有抗菌性能的银涂覆在ZrO2纳米晶层，改性粉体的润湿性能为最好，膜层亲水性增强。与未添加银修饰时陶瓷微滤膜相比，载银陶瓷微滤膜对金黄色葡萄球菌有明显的杀伤效应，当Ag的掺杂量为0.5%时，对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到了77%。

刘儒平等[20]利用溶胶凝胶法在Al2O3片式膜上通过提拉法制备了具有抗菌、纳米湿敏Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2陶瓷薄膜，该陶瓷薄膜具有光谱抗菌、高效无毒和耐高温等特点。在弱紫外灯光照30秒下，该薄膜对大肠杆菌的死亡率达到了65%，而对黄色葡萄球菌在荧光照射1小时后，除菌率达到了95%。文献综述

Ma等[21,22]通过两步溶胶凝胶法在Al2O3支撑体上通过提拉法在磷酸钙（HAP）溶胶中浸涂20分钟后以1mm/s的提拉速度提出，然后在马弗炉中500℃烧结2小时，之后在Ag-TiO2溶胶中浸涂5分钟后，重复上述制膜和烧结步骤，制得Ag-TiO2-HAP-氧化铝膜。将膜过滤技术与光催化技术耦合在一起，单独通过光催化技术和膜过滤技术对腐殖酸的去除率分别为10%和42.1%，而在相同条件下将膜过滤和光催化技术耦合，对于腐殖酸的去除率达到了88.3%，明显的高于两种处理技术简单的加和，显示出膜过滤技术和光催化技术之间良好的协同效应。

膜污染可以通过膜阻力的增加或膜通量的衰减来衡量。在膜过滤腐蚀酸溶液1小时之后，由于空间位阻与表面吸附导致滤饼层和凝胶层形成，膜表面污染严重，膜通量从1047.8 L·m-2·h-1降到158.8L·m-2·h-1，通量急剧降低。而在添加光催化处理之后，膜通量保持在352.9 L·m-2·h-1左右，明显高于独自的膜过滤通量。主要是因为膜表面Ag-TiO2促进了对有机污染物的分解，提高了膜层的表面亲水性，从而提高了膜处理废水的流量，有效的减缓了膜层的污染。

朱云庆[23]针对陶瓷膜在分离液体介质时出现的浓差极化引起分离效率降低、浓缩液容易二次污染、膜污染等问题，以及在催化臭氧氧化技术中催化剂流失及回收难等问题，将陶瓷膜分离技术和催化臭氧氧化技术耦合使用，在保持两种技术特性的基础上，还存在明显的耦合协同效应，具有臭氧催化性能的Ce-Ti复合催化陶瓷超滤膜对对浓度分别为5mg/L和10mg/L的四环素和腐殖酸的去除率分别达到了80%和72%，比单独的依靠膜分离和臭氧氧化简单的加和分别提高了36%和17%。同时又在纳米棒组装TiO2/Al2O3复合超滤膜为载体，利用真空浸渍法制备了Ti-Mn多级孔结构的催化陶瓷超滤膜，对水体中CODCr 、色度及苯胺的去除率分别达到了74.3%、97.2%和100%，基本满足了废水回收利用的要求。两种方法主要机理都是因为Ce-Ti复合催化剂增强了反应过程中羟基自由基的产生，从而有利于水体中有机物的分解，同时增强了对膜面富集有机污染物的氧化和分解，一定程度上缓解了膜面污染[24]。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

膜分离技术在水处理方面的应用越来越广泛，但是在过滤废水中的有机污染物时膜不能有效的分离，且膜容易被污染，导致物料中的微粒、胶体粒子及溶质大分子等在膜面上积累，或在膜孔道内吸附，造成膜孔径变小或堵塞，使料液透过膜的阻力增加不能达到理想的分离效果[25]。针对膜分离过程中膜污染的问题，有研究人员将对有机物具有催化降解性能的TiO2、ZrO2、Ag等催化剂添加到分离膜材料的制备中，利用光催化技术催化降解膜表面和孔道内的有机污染物，提高了对有机污染物的降解，降低了膜的污染，从而提高膜分离技术的分离效率。所以将膜分离技术和光催化技术耦合具有广阔的前景[24-26]。