N掺杂TiO2-RGO共混改性膜的制备及其可见光催化特性研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mad1979
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超滤膜分离技术是一种安全可靠、出水水质稳定的污废水处理技术。但是,超滤膜无法截留染料类和抗生素类等低分子量有机污染物,且不具有分解有机污染物的能力。光催化技术是一种利用光催化剂产生具有强氧化性活性基团,氧化分解水中有机污染物的技术。然而,现有的光催化剂大多呈粉末状,存在可见光利用率低、难以回收和二次污染等问题。为提高超滤膜对低分子有机污染物的截留性能以及光催化剂的可见光催化活性,本课题选取工业废水中典型低分子难降解有机物罗丹明B(Rh B)和诺氟沙星(NOR)作为目标污染物,采用一步水热法,对二氧化钛(TiO2)进行氮掺杂并与还原氧化石墨烯(RGO)复合,得到具有可见光响应的氮掺杂TiO2/RGO复合光催化剂(N-TiO2-RGO复合光催化剂)。通过正交试验获得复合光催化剂的最佳制备条件,采用XRD、Raman、SEM、XPS、UV/Vis DRS、PL等手段对其性能进行表征,研究其对Rh B和NOR的光降解效果。然后,通过浸渍-沉淀相转化法(L-S相转化法)对聚偏氟乙烯(PVDF)进行共混改性,获得N-TiO2-RGO共混改性PVDF超滤平板膜(简称:改性膜),通过正交试验确定改性膜的最佳制备条件,采用XRD、Raman、SEM、XPS、UV/Vis DRS等手段对其性能进行表征,研究其对Rh B和NOR的去除效果。主要研究结论如下:(1)N-TiO2-RGO复合光催化剂的最佳制备条件为反应温度为160℃、反应时间为6h、m[Ti(SO42]/m[GO]=300、m[Ti(SO42]/m[CO(NH22]=0.50、m[C6H6O6]/m[GO]=15、p H值为1.5。(2)N-TiO2-RGO复合光催化剂不仅具有锐钛矿TiO2和RGO晶面结构,而且含有Ti-N、吡咯N(C-N-C)、吡啶N(C-N=C)和O-Ti-N结构。氮原子对TiO2与RGO同步掺杂改性,形成吡啶N和吡咯N结构,使TiO2与RGO之间紧密结合,提高界面电荷传输效率。(3)N-TiO2-RGO复合光催化剂的禁带宽度为2.11e V,比TiO2低0.86e V,其光吸收边带扩展到可见-红外光区域。在可见光照射90min后,N-TiO2-RGO复合光催化剂对Rh B和NOR的降解率分别可达99.4%和93.6%。(4)改性膜的最佳制备条件为:DMAc含量、PVDF含量、PVP含量和N-TiO2-RGO复合光催化剂含量分别为:79.7wt%、19.0wt%、1.0wt%和0.3wt%。(5)改性膜具有良好的光催化特性和截留特性,其表面具有Ti-N,吡咯N(C-N-C)和O-Ti-N和吡啶N(C-N=C)等N-TiO2-RGO复合光催化剂的特异性结构,这些结构使N-TiO2-RGO复合光催化剂与PVDF原材料结合紧密。(6)改性膜不仅对λ≤400nm的紫外光有强烈吸收,并且对可见光(λ=400nm~760nm)和红外光(λ>760nm)具有较强的吸收能力。在可见光照射条件下,改性膜对Rh B和NOR的去除率分别为98.7%和89.3%。(7)改性膜能够分解膜表面吸附的有机污染物,缓解有机污染物对膜孔的堵塞,其抗污染性能得到改善。在可见光照条件下,改性膜过滤Rh B溶液时的通量衰减率从暗态时的56.9%下降到31.1%。
其他文献
目的:构建过表达昼夜节律基因Bmal1腺病毒载体,体外转染巨噬细胞。采用氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)刺激巨噬细胞,观察并评价对巨噬细胞泡沫化程度、迁移、炎症、凋亡的变化。方法:(1)选取小鼠巨噬细胞RAW264.7为研究对象。分为Control组(空白对照组)、ox-LDL组(50μg/mL ox-LDL干预组)、Ad-GFP
设备巡检是水电站正常运行中重要的一项保障工作,随着“智慧型水电站”的提出与推进,智能巡检机器人代替人工巡检已成为趋势。触觉传感器作为可以应用在智能巡检机器人上的一种测量物体特征信息的器件,能够检测水电机组工作时振动产生的压力及温度变化等信息,实现水电站智能巡检的新型工作方式。这一思路为研究提供了新方向。为更加全面检测水电机组运行环境特征信息,克服传统触觉传感器只能测量物体单一信息、不能在柔性弯曲状
税收是政府利用法律权力将个人财富转化为国家财政收入的重要来源,是保证国家实现其功能的基础。但同时是企业一项占比较大的成本,较重的税负会增加企业的负担,严重影响企业的发展。税务筹划作为企业的财务决策,决策主体为企业的管理层,以减轻税负、实现税后收益最大化为目标和动机。有关企业税务筹划行为的研究在很大程度上引起了理论界和实务界的关注。股东和管理层之间的委托—代理问题,严重影响企业的经营决策。针对高管实
随着环境的加剧恶化,人类的生存受到巨大的威胁,使得人类在考虑经济利益的同时不得不关注对自然环境的影响。“低碳制造”作为一种考虑环境影响的制造方式,受到广泛关注。工
仲裁与其他争议解决方式相比在尊重当事人的意思自治、保密性、灵活性等方面具有独特的优势,尤其是在世界上大多数国家都签署了《承认与执行外国仲裁裁决公约》的情况下,仲裁与诉讼相比其裁决的承认与执行更具有便利性,因此仲裁尤其是国际商事仲裁在解决商事纠纷中的作用日益凸显。在国际商事仲裁中,仲裁裁决的籍属通常关系到司法机关对仲裁的监督以及仲裁裁决的承认与执行,而根据国际商事仲裁的通行做法,仲裁地决定着仲裁裁决
随着人们生活水平的不断提高,对物质的追求也丰富多彩,日常生活中各式各样垃圾的产量也随之激增。世界各国都在寻找适合本国国情的能够有效解决垃圾污染问题的有效方法,目前我国正面临着严重的“垃圾围城”窘境,2019年中旬,上海市推行垃圾分类管理条例,接着全国46个城市又开展垃圾分类试点工作,一时间,“垃圾分类”话题引起网民广泛讨论,推进垃圾分类政策的有效落实,不单单靠政府出台相关政策来监管和制裁,更要靠每
本文选用弹性体、纳米硫酸钡(Nano-BaSO_4)作为增韧剂,炭黑作为导电填料,通过机械共混制备了PVC复合材料。采用万能拉伸和缺口冲击试验机测试PVC复合材料的力学性能,表面阻抗仪测试材料的表面电阻率,探究了弹性体的种类及用量、Nano-BaSO_4的用量、导电炭黑的用量和工艺条件对聚氯乙烯(PVC)复合材料性能的影响,得到抗静电性好、韧性高的PVC复合材料。通过微观形貌(SEM)观察,分析力
导热系数作为表征物质热传递性能的重要参数在多领域具有广泛应用,目前导热系数的测量方法主要分为稳态法和瞬态法,瞬态平面热源法(Transient plane source method,简称TPS法
语文教科书中蕴含着丰富的性别文化,体现出或显或隐的性别价值取向。语文教科书中的性别价值取向是指语文教科书中的两性人物具有倾向性的行为取向,用来实现语文学科所追求并向往的价值理念和目标。语文教科书中的性别价值取向会对学生正确性别观的建构和客观性别角色期待的形成产生重要影响,对性别公平教育观的呈现起到一定的促进作用。随着社会的发展和观念的进步,不同版本的语文教科书呈现的性别价值取向亦有不同,因而深入分
《义务教育英语课程标准》指出在教学过程中,评价要有利于学生不断体验英语学习过程中的进步与成功,有利于学生认识自我,建立和保持英语学习的兴趣和信心。但是对于具体的评价方式却没有统一的标准,这也使得课堂反馈语的使用成为研究者们广泛讨论的话题。本文在前人研究的基础上,对课堂反馈语的使用做了进一步的探讨。本文研究的问题主要有三个:(1)教师课堂反馈语的主要特征有哪些?(2)教师反馈语怎样影响学生的英语学习