可見光催化劑的制備及光膜反應(yīng)器降解染料廢水的研究.pdf

1、本文以N-甲基咪唑和對氯甲基苯乙烯為反應(yīng)物合成了離子液體單體1-(4-乙烯基苯基)-3-甲基咪唑氯化物，采用UV光引發(fā)接枝的方法，將VBMC接枝在聚苯乙烯(PS)小球表面得到PS-g-PVBMC，然后利用離子液體和雜多酸磷鉬酸(POM)之間的離子交換作用，將POM固載到PS小球上，從而制備出了PS-g-PVBMC-POM催化小球。用催化小球在可見光下催化降解AO7染料廢水，結(jié)果表明:催化小球?qū)O7染料分子具有顯著的降解能力，對0.2

2、g·L-1的AO7溶液，當(dāng)降解時(shí)間為100 min時(shí)降解率(R)能達(dá)到100％。基于上述催化小球的光催化膜反應(yīng)器(PMR)也可以在可見光下在線降解AO7染料廢水。
　　通過1H-NMR表征聚合物離子液體的化學(xué)結(jié)構(gòu)，證明離子液體成功合成。通過FT-IR和XPS測試表明成功的制備出了PS-g-PVBMC-POM催化小球，并確定了PS-g-PVBMC接枝小球及PS-g-PVBMC-POM的制備條件，而且高的接枝率可以得到高負(fù)載率的催化小

3、球。優(yōu)化了PS-g-PVBMC的反應(yīng)條件，同時(shí)得出反應(yīng)以甲醇做溶劑，UV照射時(shí)間為10 min，30％VBMC，60g·L-1的PS小球條件下，可以得到高負(fù)載率的催化小球。
　　通過PS-g-PVBMC-POM催化小球降解AO7的動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，AO7降解的動(dòng)力學(xué)符合朗繆爾一級動(dòng)力學(xué)方程。PS-g-PVBMC-POM催化小球具有較高的降解率，當(dāng)降解時(shí)間為100 min時(shí)，降解率(R)幾乎達(dá)到100％，AO7溶液由橙色變?yōu)闊o色。PS

4、-g-PVBMC-POM催化小球在5次重復(fù)使用中保持了良好的催化活性。
　　系統(tǒng)地研究了膜反應(yīng)器的運(yùn)行過程中染料初始濃度、催化小球濃度、pH值、鹽濃度、水力滯留時(shí)間以及曝氣速度的影響。結(jié)果表明，膜反應(yīng)器在AO7溶液的初始濃度為0.2 g·L-1、pH為1、水力滯留時(shí)間為4h、催化小球濃度0.5g·L-1、選用雙曝氣頭，分別以4 L·min-1的曝氣速度曝氣等運(yùn)行條件下，膜反應(yīng)器效果最佳。膜反應(yīng)器可以長期穩(wěn)定地運(yùn)行，具有廣闊的應(yīng)用前