印迹膜复合双极膜去除水中2,4-DCP的研究

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以2,4-二氯酚(2,4-DCP)为印迹分子,羧甲基纤维素钠(CMC)或海藻酸钠(SA)为功能单体制备了 2,4-DCP印迹膜,通过平衡吸附试验、渗透平衡实验,研究了功能单体种类、光照条件、聚乙烯醇(PVA)的添加量、CMC与2,4-DCP质量比、交联洗脱顺序等因素对2,4-DCP印迹膜的吸附性能和渗透性能的影响,确定了印迹膜制备的最佳方法和条件参数。当CMC:2,4-DCP质量比为90:4,CMC:PVA质量比为3:2,在避光条件下风干,先交联后洗脱可制得性能最佳的2,4-DCP印迹膜。在30mg/L的2,4-DCP溶液中,吸附2h左右达到平衡,吸附量可达0.375mg/g,渗透实验在3h左右达到平衡,渗透量可达0.86mg/dm2,对该印迹膜进行动力学分析,结果显示,印迹膜对2,4-DCP的吸附过程符合准二级动力学方程。以Ti网作为基体材料,用电沉积法制备了 Pd/Ti载钯催化电极,通过SEM观察表明,Pd/Ti电极表面负载有小颗粒的钯,用XRD表征了制备的电极,说明Ti网上有Pd存在。基于修饰电极具有较强的电催化性能,以制备的Pd/Ti电极作为阴极,以CMC-PVA/CS-PVA双极膜作为隔膜,对2,4-DCP溶液进行处理,考察了不同电极、不同硫酸浓度、不同2,4-DCP初始浓度对2,4-DCP去除率的影响。结果表明,与空白Ti电极相比,Pd/Ti电极因具有更多的催化位点,电解时槽电压较未修饰的Ti网电极小,对2,4-DCP具有更强的去除能力,在硫酸浓度≥0.25M时,硫酸浓度与2,4-DCP初始浓度对2,4-DCP的去除率影响不大,电解200min后,2,4-DCP的去除率可达90%左右。在制备的Pd/Ti电极表面采用流延法制备印迹膜复合双极膜,以复合的印迹膜-双极膜作为电解槽隔膜,Pd/Ti网电极作为阴极,对2,4-DCP进行去除实验。探讨了不同电极、不同膜、硫酸浓度、2,4-DCP初始浓度等因素对2,4-DCP去除率的影响。结果显示,复合的印迹膜-双极膜与双极膜相比能够更有效地提高2,4-DCP的去除速度,缩短去除时间。当硫酸浓度较低时,硫酸浓度的提高有利于2,4-DCP的去除;当硫酸浓度达到0.5 M时,硫酸浓度的增加对2,4-DCP的去除率基本不产生较大的影响。2,4-DCP初始浓度越高,初始降解速度越快,降解量越多,但2,4-DCP初始浓度对其去除率影响不大,均可达到80%-90%。实验表明,印迹膜结合双极膜技术处理2,4-DCP溶液,可提高电极表面2,4-DCP的浓度,提高其去除速度,缩短去除时间,是去除溶液中2,4-DCP的有效方法。
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