弱可见光催化活性La-TiO₂-还原氧化石墨烯填充聚偏氟乙烯共混膜的构建

来源期刊：复合材料学报2020年第11期

论文作者：黄露露 张艳玲 王挺 吴礼光 董春颖

文章页码：2749 - 2759

关键词：聚偏氟乙烯(PVDF)共混膜;抗污染性;通量恢复率;弱可见光催化活性;La掺杂TiO₂-还原氧化石墨烯;

摘    要：为提高聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜的通量及抗污染性能,首先利用吸附相反应技术耦合乙醇热处理制备La掺杂TiO₂-还原氧化石墨烯（La-TiO₂-RGO）,再将其与PVDF共混制备La-TiO₂-RGO/PVDF抗污染超滤膜。结果表明,均匀分散于PVDF高分子中表面亲水的La-TiO₂-RGO增多,La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜的水通量和抗污染性能也显著提升。当La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜中出现团聚体,则会削弱其膜通量和抗污染性。在La-TiO₂-RGO填充量（与PVDF质量比）为2.0%时,La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜具有最优纯水通量。LaTiO₂-RGO/PVDF共混膜最高纯水通量可达171.5 L·m-2·h-1,是PVDF膜的5倍以上,其通量衰减速率也明显低于PVDF膜。另外,由于La-TiO₂-RGO具有可见光催化活性,被污染后的La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜经过光照处理后用水清洗,其膜通量恢复率较直接用水清洗后的通量恢复率大幅提高;热处理温度升高,LaTiO₂-RGO弱可见光活性增强,光照后La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜通量恢复率变大。但过高热处理温度抑制了La-TiO₂-RGO中Ti3+形成,且削弱其光活性,La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜通量恢复率反而下降;对于LaTiO₂-RGO填充量为2.0%的La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜,被污染后分别采用直接水清洗、仅光照处理2 h、先光照处理2 h后水清洗的膜通量恢复率分别为79.28%、52.42%、90.01%。