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PVDF/TiO2电纺纤维膜在光降解和油水分离方面的应用

2021-10-22冯阳阳颜录科

功能高分子学报 2021年5期

盖 军, 冯阳阳, 柴 鹏, 颜录科, 陈 涛,2

(1. 长安大学材料科学与工程学院,高分子材料与工程系,西安 710064;2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江省生物基高分子材料工程重点实验室,浙江 宁波 315201)

随着工业的发展,水体污染相关的环境问题日益严重,特别是油污染和有机染料的污染问题引起了人们的广泛关注[1-5]。近年来,使用膜技术处理污水的方法得到了科研工作者们的广泛研究,尤其是将光催化技术与油水分离技术相结合所制备的多功能污水处理膜,成为近年来研究的热门领域[6-9]。

静电纺丝聚偏氟乙烯(PVDF)材料化学稳定性和热稳定性好,易于成膜,而且还具有良好的亲油疏水性能,被广泛应用于油水分离和光降解研究中[10-13]。Hai等[14]使用改性PVDF材料制备了高效的疏水亲油分离膜,该膜具有高通量、耐酸碱等优点。Bentini等[15]使用PVDF结合膨胀石墨泡沫制备出高度多孔的油水分离亲油泡沫,它可以高效吸附油水混合物中的油液。

纳米二氧化钛(TiO2)由于具有无毒、低成本、制备简单、稳定性好等优点而受到广泛关注[16-18],但单纯使用TiO2纳米粒子作为催化剂容易发生团聚,降低TiO2的比表面积,催化效果下降[19,20]。刘佳等[21]通过水热法成功制备了PVDF/TiO2多孔膜,克服了无机粒子在复合膜表面分布不均匀的缺陷。如何将纳米粒子和有机膜材料有效结合,达到高效光降解和油水分离成为了亟待解决的问题。已有研究中提及的以PVDF为原料所得到的复合膜效果单一,往往只是针对膜的某一项性能进行研究和测试,并没有过多的涉及到复合膜的其他性能。……

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