随着城市的快速发展,大量废水排入江河,造成水资源严重污染。膜分离技术由于其良好的应用前景被称为21世纪的水处理技术,它有着高效率,低能耗,对环境低污染等优点,被广泛用于水处理领域。然而,在膜的操作过程中,水中的污染物会吸附或沉积在膜表面,甚至堵塞膜的内孔造成膜污染现象。膜污染问题制约了膜技术的发展,造成膜通量急剧的下降,影响膜的分离性能,缩短膜的使用寿命,所有的分离膜都不可避免存在着膜污染。光催化技术作为一种绿色技术广泛用于污染控制领域,光催化剂在应用过程中存在着难分解、难回收、难重复利用等问题。光催化技术和膜分离技术结合起来能在两者中发生协同作用,使得膜在分离过程中兼具催化功能,既解决了光催化剂难回收问题,又解决了分离过程中的膜污染问题。TiO2具有化学性质稳定,来源广泛,成本低廉,无二次污染等优点,因此被公认为是环境污染治愈领域最具潜力的材料。但TiO2光能利用率低,电子复合率高的缺陷限制了其发展。本文旨在以Ag和TiO2为基础制备一种高效的光催化膜,并对它的水处理性能做了研究。首先,本文以AgNO3为Ag的来源,滴加氨水后添加到TiO2溶液中,加入PVP和乙醇将Ag+还原成Ag颗粒,形成掺杂型Ag-TiO2纳米颗粒。为了进一步优化性能,增大Ag和TiO2的接触面积,实验将TiO2制备成了线状TiO2,又由于在光催化实验中,还原氧化石墨烯(RGO)能减缓e-/h+再结合,加快电荷转移,因此,本实验进一步利用水热法合成了 RGO-Ag-TiO2,考察了他们在可见光下对染料的降解性能。和TiO2相比,Ag-TiO2和RGO-Ag-TiO2在可见光下均具有较高的光催化效率。通过掺杂了 Ag后使TiO2的禁带宽度从原有的3.4eV减少到了 1.5eV,引入了 RGO后禁带宽度变为了1.48eV,因此,改性后的材料在可见光下就具有光催化活性。为了减轻了污染物对膜孔的堵塞,以及在膜表面上形成滤饼层,本文将光催化技术和膜技术结合,使污染物通过光催化作用被降解。因此本文将合成的Ag-TiO2纳米颗粒通过相转化法共混嵌入到铸膜液中制得了 Ag-TiO2-PVDF(聚偏氟乙烯)膜,对膜进行了 ATR-FTIR,SEM,XPS,AFM表征,研究了膜的结构和性能。当Ag-Ti02的添加量为0.06 wt%时,Ag-TiO2-PVDF膜的上述所有性能表现最优,此膜对牛血清蛋白(BSA)的截留率提高到89%,在可见光下测试了对染料亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)的降解性能,对MB的截留率从原有的12%提高到84%,对RhB的截留率从原有的34%,提高到88%。以BSA为目标污染物对膜进行了周期性实验,膜在光下的通量恢复率达到了 97%,评价了膜的抗污染性能和抗菌性能。光催化和膜技术的耦合除了上述的嵌入型耦合技术外,还有表面负载型耦合技术。本文以醋酸纤维(CA)膜为基底,将RGO-Ag-TiO2通过真空抽滤法负载在CA膜表面制得RGO-Ag-TiO2-CA膜,同样对膜进行了 ATR-FTIR,XPS,SEM,AFM表征。改性膜M3的水接触角为42.78°,水下油接触角为143.57°,表明其有很好的亲水性和水下疏油性。探究了膜对染料和油水的分离效果,在可见光下对油水染料混合物的截留率高达99%。对比了可见光照和无可见光照的条件下膜的通量和截留率,发现RGO-Ag-TiO2-CA膜在可见光下的通量和截留率都高于无光条件下。由于光催化剂RGO-Ag-TiO2的存在,膜在光下的自清洁抗污染能力提高,在6个使用周期后,通量和分离性能几乎没有衰减。