论文部分内容阅读
聚丙烯微孔膜在工业上的应用非常广泛,是一种很重要的工业膜材料,但是表面亲水性差导致膜易被污染,而表面改性可以很好地改善膜的抗污染性,对制备预期性能的膜具有非常重要的意义。改性后的膜具有很好的渗透性和抗污染性,可以作为光催化剂的载体,同时充当分离膜的角色,因此还可以用于光催化膜反应器中,对水处理工业有很大的贡献。文中主要是用二硫代苯甲酸苄酯(benzyl dithiobenzoate,BDTB)做链转移剂,紫外光照引发,通过三步反应在聚丙烯微孔膜(PPMM)表面接枝丙烯酸-2-羟基乙酯(2-hydroxylethyl acrylate,HEA),研究了各反应条件对接枝度(degree of grafting,DG)的影响及改性膜的性能。第一步将光敏剂二苯甲酮(benzophenone,BP)固定到膜表面;第二步通过紫外光照引发将HEA接枝到膜表面;第三步在第二步光照结束后置于55℃水浴中保温反应或是用偶氮二异丁腈(azodiisobutyronitrile,AIBN)做引发剂进行前段嵌段接枝聚合。之后,在改性膜的表面负载了自制的氧化锌纳米粒子,并设计了光催化膜反应器(PMRs),研究了传统光催化反应器与PMRs对甲基橙的光催化降解反应。研究结果表明PHEA的DG随紫外光照时间和单体浓度的增加而增加,第三步保温反应中,在不另加引发剂的情况下DG仍随反应时间的延长而增加,而且加链转移剂比不加链转移剂增加的更多;在用AIBN引发时DG也是随反应时间的延长而增加。改性膜的纯水通量随DG的增加而增大,之后又降低,对蛋白质溶液的通量及水洗后的通量回复率也满足这一规律,但是对蛋白质溶液的截留率却是相反的规律。文中制备的氧化锌纳米粒子(zinc oxide nanoparticles,ZnO NPs)在紫外光和太阳光下都具有很高的光催化活性(紫外光照30 min和太阳光照40 min时甲基橙几乎降解完全);使用PMRs的降解效率虽然降低很多(最高约为74.3 %,紫外光照6 h),但循环使用效果很好,第五次重复使用时对甲基橙的效降解率也能达到55%(紫外光照6 h)。