申请日2018.05.09
公开(公告)日2018.10.12
IPC分类号B01J31/38; B01J35/00; B01J35/06; C02F1/30; C02F101/34
摘要
本发明涉及环境污水治理，具体的说是一种用于污水中苯酚类污染物光降解催化的薄膜板。薄膜板为带电粘附载玻片上负载5‑10mm的Nafion/TiO2杂化薄膜;所述Nafion/TiO2杂化薄膜包含纳米级TiO2粒子。本发明用Nafion作为载体和改性剂，将TiO2固载到杂化薄膜内，并粘附到带电载玻片上成为薄膜板，所得薄板可以用来作为污水中苯酚类污染物降解的光催化材料，能够对污水中的苯酚类污染进行过滤、吸附和降解，其用途较广。
翻译权利要求书
1.一种用于污水中苯酚类污染物光降解催化的薄膜板，其特征在于：薄膜板为带电粘附载玻片上负载5-10mm的Nafion/TiO2杂化薄膜;所述Nafion/TiO2杂化薄膜包含纳米级TiO2粒子。
2.按权利要求1所述的用于污水中苯酚类污染物光降解催化的薄膜板，其特征在于：采用滴入方法，将以Nafion载剂、异丙醇作为溶剂的二氧化钛混合液，滴入已制成PDMS型材框内，于80℃烘干箱，经20min烘干处理后，去掉材框即在带电粘附载玻片上负载5-10mm的Nafion/TiO2杂化薄膜。
3.按权利要求1或2所述的用于污水中苯酚类污染物光降解催化的薄膜板，其特征在于：所述带电粘附载玻片经丙酮、去离子水超声波清洗，待用。
说明书
一种用于污水中苯酚类污染物光降解催化的薄膜板
技术领域
本发明涉及环境污水治理，具体的说是一种用于污水中苯酚类污染物光降解催化的薄膜板。
背景技术
纳米有机/无机材料结合的杂化薄膜是一种均匀的多相材料，其中至少有一相是纳米数量级材料，且纳米相与其他相材料通过物理或化学作用复合杂化。这种杂化薄膜在结构和性能上与传统复合材料相比具有显著不同的特征。
TiO2常被用于油漆、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤等行业，也可以作为焊条材料。纳米级超微细TiO2(10～50nm)通常具有半导体性质，同时具有高稳定性、高透明性、高活性和高分散性，且无毒性和无颜色效应。因此，经过精炼的纳米级的TiO2常广泛应用于功能陶瓷、化妆品和光敏材料中，近年来，由于TiO2具有催化特性而被应用为化学反应的催化剂。
作为催化剂使用，TiO2催化效率较高且性质比较稳定，但TiO2容易在催化过程中随水流失，通过有机/无机材料结合的杂化薄膜固载TiO2不仅可以充分发挥各自的优势，而且有机相与无机相间还可发生较强的相互作用，从而促使各种新的优异性能产生。
近年来，将TiO2与Nafion复合成杂化膜也日益成为研究的热点。Nafion/TiO2杂化薄膜的用途主要有两种：一是对Nafion改性以获取更为优异的电池薄膜材料，此类研究较为普遍;二是对TiO2光催化材料的固载以改善TiO2的应用环境及提高其反复利用率并有效避免TiO2粉末的流失。而将TiO2与Nafion复合成杂化膜后的结构、吸附性、电荷传输等特性都能影响TiO2的催化活性，同时由于两相之间所存在的键合作用，可从一定程度上增加酸性中心的暴露，从而增强其光催化能力来降解治理苯酚类污染物，其效果明显且节能易行。然而，由于TiO2与Nafion杂化膜进行光催化降解有机化合物时，通常需要浸泡在污水中且受水流冲刷而造成材料的损失，现急需一种解决方法。
发明内容
本发明目的在于一种用于污水中苯酚类污染物光降解催化的薄膜板。
为实现上述目的，本发明采用技术方案为：
一种用于污水中苯酚类污染物光降解催化的薄膜板，薄膜板为带电粘附载玻片上负载5-10mm的Nafion/TiO2杂化薄膜;所述Nafion/TiO2杂化薄膜包含纳米级TiO2粒子。
进一步的说，采用滴入方法，将以Nafion载剂、异丙醇作为溶剂的二氧化钛混合液，滴入已制成PDMS型材框内，于80℃烘干箱，经20min烘干处理后，去掉材框即在带电粘附载玻片上负载5-10mm的Nafion/TiO2杂化薄膜。
所述带电粘附载玻片经丙酮、去离子水超声波清洗，待用。
更进一步的说
1)Nafion/TiO2杂化薄膜的制备方法为：取5%的20-50g的Nafion溶液，加入等重量比例异丙醇，与3-5g二氧化钛粉体充分混合，制得二氧化钛混合固载液。
2)制成PDMS型材框：将PDMS原液按质量比10:1的比例混入硬化剂，充分搅拌混合后，抽真空同时30min去除气泡后制得PDMs型材，并按带电粘附载玻片形状裁剪PDMs型材。
3)将PDMS型材框置于带电粘附载玻片上，采用滴入方法，再将二氧化钛混合固载液滴入已制成PDMS型材框内。于80℃烘干箱，经20min烘干处理后，去掉材框即在带电粘附载玻片上负载5-10mm的Nafion/TiO2杂化薄膜。
本发明所具有的优点：
本发明用Nafion作为载体和改性剂，将TiO2固载到杂化薄膜内，并粘附到带电载玻片上成为薄膜板，所得薄板可以用来作为污水中苯酚类污染物降解的光催化材料，能够对污水中的苯酚类污染进行过滤、吸附和降解，其用途较广。
具体为：本发明所得薄板其上的Nafion/TiO2杂化薄膜板保持了TiO2的催化活性，其光催化能力不受影响，且材料韧性和强度较高，带电粘附载玻片与杂化薄膜结合度高，不易分离，在污水处理过程中可以反复应用，其苯酚类污染物光降解效果能达到68.3%，且材料损失降低，节能易行。
因此，本发明在环境质量改善与污水处理过程中具有广阔的应用前景。