PVDF催化膜的制備及性能研究.pdf

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得丞婆王些太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：起]粵武簽字日期：山f羅易月陵日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解云鎏王些太堂有關保留、使用學位論文

2、的規(guī)定。特授權云洼工些太堂可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權說明)學位論文作者簽名：走奎娥名：渺里二簽字日期：土一of籜≥月f二日簽字日期么Jf年≥月I2日摘要催化劑和膜材料是催化膜的重要組成部分，納米催化劑在催化反應中有良好的催化效果，膜材料起到載體固定層的作用。采用新方法

3、和新技術制備新型的催化膜，使催化劑在使用過程中能夠多次重復利用，實現(xiàn)納米催化劑在膜材料上的固定，避免納米顆粒的團聚和流失。本研究使用聚多巴胺(PDA)對聚偏氟乙烯(PVDF)粉末進行改性，利用相轉化法制備PDA改性PVDF膜材料。然后，通過液相沉積法將納米Zi02負載在膜表面和內部，制備了聚偏氟乙烯／氧化鈦(PVDF／Ti02)膜；利用原位還原法制備PVDF／PDA／Ag催化膜。利用氨基功能化二氧化硅(Si02)微球與PVDF粉末共混制

4、膜，將納米Ag顆粒負載在硅球表面制得了PVDF／Si02@Ag催化膜。本文系統(tǒng)研究催化膜的制備、表征和催化膜對不同目標物的催化反應。采用紅外光譜(FTIR)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、能譜分析(EDAX)、X射線電子光譜(xas)、X一射線衍射儀(XRD)、接觸角測試儀等分析測試手段對制備的膜載體及催化膜進行表征，分析膜改性前后基團的變化以及表面與內部元素組成及觀察其表面斷面形貌。結果表明，PDA改性PVDF膜基體引入的官能團

5、可將納米Ti02以及Ag顆粒均勻牢固的固定在膜表面及斷面，且納米顆粒間未發(fā)生團聚。其他分析結果證明，零價態(tài)100士5nnl以及30士10nnlAg納米顆粒分別被固定在膜載體和氨基化Si02微球上。研究發(fā)現(xiàn)，在紫外光照射下，制備的PVDF／Ti02光催化膜對甲基橙具有良好的光催化活性，氟鈦酸銨水解時間延長至75min時，制備的PVDF爪02光催化膜對甲基橙溶液的降解率最高。催化膜對甲基橙的降解率隨著Ti02負載量的增加而提高。在有機染料催

6、化降解反應進程中，具有通孔結構的PVDF膜為反應提供反應場所，PDA吸附有機染料，Ag催化劑進行催化降解。研究發(fā)現(xiàn)，該催化膜對羅丹明B和亞甲基藍均有良好的降解效果，并可多次循環(huán)催化。將制備的PVDF／Si02@Ag催化膜應用于催化還原4硝基苯酚體系，發(fā)現(xiàn)其具有良好的反應活性。其中，催化還原4硝基苯酚反應遵循準一級反應動力學，符合LangmiurHinshelwood機理。隨著反應過程中操作壓力的增大，4硝基苯酚的反應速率呈現(xiàn)先增大后減小