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超滤(UF)膜分离技术由于具有操作压力低,通量高,对白蛋白、胶体截留率高等优势,广泛应用于水处理等领域。在实际使用过程中,所有膜都存在不同程度的膜污染问题,提高了操作和膜替换成本。因此,对超滤膜进行改性提高膜的抗污染能力是超滤膜技术的重要研究方向。本文采用碳纳米管和自制碳纳米管/二氧化钛杂化材料为改性剂,通过相转化法制备聚醚砜(PES)基有机-无机杂化膜。采用傅立叶红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜、力学性能、水接触角测试、膜通量测试、光催化性能测试、抗菌性能测试等手段对杂化膜进行了结构表征和性能测试。首先,研究了碳纳米管(fMWNTs)添加量和管径对膜结构和膜性能的影响。结果表明:共混膜的拉伸强度、杨氏模量随着fMWNTs含量的增加先增大后下降,但随着fMWNTs的管径增加而减小。当fMWNTs添加量为1.0 wt%,管径为20-30 nm时,PES/fMWNTs共混膜的接触角降低,纯水通量达到50.39 L/m2·h,是纯PES通量的4倍,对牛血清蛋白(BSA)截留率保持在95%以上,通量恢复率增加到84.59%,抗污染性能较纯PES膜明显提高。其次,采用水热法和溶胶-凝胶法合成了多壁碳纳米管/二氧化钛(fMWNTs/TiO2)杂化材料。以甲基橙(MO)为目标降解物评价了其光催化性能。研究了钛酸丁酯(TBT)含量、水热pH和温度对fMWNTs/Ti02杂化物紫外催化MO的影响。并对比了水热法和溶胶-凝胶法制备的光催化剂在太阳光下分别对MO和亚甲基蓝(MB)的光催化活性。结果表明,Ti02纳米粒子晶粒尺寸变小,均匀包覆在fMWNTs表面,晶型为纯锐钛矿型。fMWNTs/TiO2光催化剂对MO的光催化降解性能优于纯Ti02,水热法制备的fMWNTs/TiO2光催化剂在太阳光下对MO和MB的光催化性能均优于溶胶凝胶法。最后,通过相转化法制备了 fMWNTs/TiO2-PES纳米复合膜。研究表明:fMWNTs/Ti02-PES纳米复合膜的抗污染性能明显提高,在紫外光下对MO和MB具有良好的光催化活性和自清洁功能,并对革兰氏阴性菌-大肠杆菌表现出良好的抑菌效果。