膜分離技術(shù)具有操作方便、分離效率高、對環(huán)境污染低、能耗低等優(yōu)勢,已被廣泛應(yīng)用于飲用水處理、生活污水處理及工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域。然而,膜分離過程中膜污染、膜通量下降等問題,阻礙了膜分離技術(shù)的進一步發(fā)展。光催化技術(shù)具有運行成本低、對環(huán)境友好等優(yōu)點,卻存在著光催化劑難回收、難以重復利用、能耗高、降解速率低等問題,限制了光催化技術(shù)的進一步發(fā)展。光催化復合分離膜將光催化技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合,通過膜對有機物的截留富集作用,可以提高光催化效率,同時光催化作用對沉積在膜面上的有機污染物及時降解,也可以有效緩解膜污染,提高膜的通量。本研究采用表面涂覆法制備了一種摻氮二氧化鈦/還原氧化石墨烯(N-TiO₂/RGO/PVDF)新型光催化復合膜。首先采用溶膠-凝膠法高溫煅燒制備TiO₂納米顆粒,與尿素(作為氮源)、改性的Hummers法制備的氧化石墨烯(GO)通過水熱法合成N-TiO₂/RGO納米顆粒,通過多種方法,對其形貌和結(jié)構(gòu)進行表征,考察其光催化性能;然后通過浸漬法和真空抽濾法將N-TiO₂/RGO納米粒子負載在經(jīng)過...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 膜分離技術(shù)
        1.2.1 膜材料的分類
        1.2.2 微濾技術(shù)
        1.2.3 膜技術(shù)應(yīng)用過程中存在的主要問題
    1.3 光催化技術(shù)
        1.3.1 TiO₂光催化技術(shù)基本原理
        1.3.2 TiO₂的制備方法
        1.3.3 TiO₂光催化技術(shù)中存在的主要問題
        1.3.4 提高TiO₂光催化效率的方法
    1.4 光催化-膜分離耦合技術(shù)
        1.4.1 光催化-膜分離耦合技術(shù)的分類
        1.4.2 光催化分離膜的制備
    1.5 研究意義、內(nèi)容和創(chuàng)新點
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 創(chuàng)新點
第2章 實驗材料與方法
    2.1 實驗試劑與儀器設(shè)備
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 光催化劑的表征及性能測試
        2.2.1 光催化劑的掃描電鏡(SEM)分析
        2.2.2 光催化劑的X射線衍射儀(XRD)分析
        2.2.3 光催化劑的紅外光譜儀(FT-IR)分析
        2.2.4 光催化劑的X射線光電子能譜儀(XPS)分析
        2.2.5 光催化劑在不同光照條件下的光催化性能
    2.3 光催化復合膜的表征及性能測試
        2.3.1 復合膜的SEM表征
        2.3.2 復合膜的XRD分析
        2.3.3 復合膜的水接觸角的測定
        2.3.4 復合膜的通量和截留率的測定
        2.3.5 復合膜對蛋白質(zhì)吸附量的測定
        2.3.6 復合膜在不同光照條件下光催化降解性能
        2.3.7 復合膜的循環(huán)使用性能
        2.3.8 復合膜的過濾性能
        2.3.9 復合膜光催化和膜過濾的協(xié)同作用
第3章 光催化劑的制備及性能研究
    3.1 光催化劑的制備
        3.1.1 GO的制備
        3.1.2 TiO₂的制備
        3.1.3 N-TiO₂、TiO₂/RGO和 N-TiO₂/RGO的制備
    3.2 光催化劑的結(jié)構(gòu)表征
        3.2.1 光催化劑的掃描電鏡(SEM)分析
        3.2.2 光催化劑的X射線衍射儀(XRD)分析
        3.2.3 光催化劑的紅外光譜儀(FT-IR)分析
        3.2.4 光催化劑的X射線光電子能譜儀(XPS)分析
    3.3 光催化劑的光降解性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 光催化復合膜的制備及性能研究
    4.1 光催化復合微濾膜的制備
        4.1.1 PVDF微濾膜預(yù)處理
        4.1.2 光催化復合膜制備
    4.2 光催化復合膜的表征
        4.2.1 光催化復合膜的形貌
        4.2.2 光催化復合膜的XRD分析
    4.3 光催化復合膜的性能測試
        4.3.1 復合膜的水接觸角的測定
        4.3.2 復合膜的通量和截留率的測定
        4.3.3 復合膜對蛋白質(zhì)吸附量的測定
        4.3.4 復合膜在不同光照條件下光降解性能
        4.3.5 復合膜的循環(huán)使用性能
        4.3.6 復合膜的過濾性能
        4.3.7 復合膜光催化和膜過濾的協(xié)同作用
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間研究成果
致謝



本文編號：3739436