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为保护环境和人体健康，去除和净化水中的微污染物，多采用反渗透、纳滤、高级催化氧化和吸附的方法，但存在的问题是吸附造成的膜污染、氧化副产物毒副作用和分离去除不彻底的问题。本研究采用溶胶凝胶法制备出含TiO2、碳纳米管或活性炭纤维、具有吸附分离和催化净化特点的复合膜，用于去除水中的低浓度有机污染物。使用这种先吸附和分离、后进行氧化反应来净化吸附的污染物的复合膜，既可避免副产物对膜分离净化出水的污染，又可解决膜上吸附的有机污染物的净化问题。通过电子扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对所制的复合膜及膜上纳米TiO2进行表征分析。
采用溶胶凝胶和浸渍涂敷方法，基膜上负载由钛酸四丁酯水解制备的含铈离子纳米TiO2和不同比例碳纳米管(MWNTs)的催化吸附复合膜(110℃下干燥)，进行了静态吸附含双酚A的微污染模拟水样至吸附平衡实验。所制备的MWNTs/TiO2/聚酯复合膜对50mL10mg/L的双酚A具有较高的吸附去除效果。当MWNT/TiO2中MWNTs=46.00(wt.％)时，对BPA的吸附效果最好，可达71.5％。吸附达平衡的复合膜，直接进行UV光催化或者UV-Fenton反应，可有效氧化降解吸附的污染物。UV-Fenton1h后MWNTs/TiO2/聚酯复合膜的吸附去除率，与第一次吸附时的吸附去除率相比，恢复率达到57％，接近单独UV2h后恢复率(33％)的两倍。
采用溶胶凝胶和浸渍涂敷方法，基膜上负载由钛酸四丁酯水解制备含铈离子纳米TiO2和不同比例活性炭纤维(ACF)的催化吸附复合膜(110℃下干燥)，分别考察了静态吸附含双酚A的微污染模拟水样实验和动态吸附-过滤含双酚A和高岭土的悬浊模拟水样实验。所制备的ACF/TiO2/聚酯复合膜对50mL10mg/L的双酚A具有较高的吸附去除效果。当ACF/TiO2中ACF=11.33(wt.％)时，对双酚A的吸附去除率可达93％；当ACF=29.87(wt.％)时复合膜对双酚A溶液吸附0.5h后去除率接近100％；动态吸附-过滤实验结果表明，该复合膜在对双酚A有60％的吸附去除率的同时，对模拟水样中固体悬浊物质具有较高截留特性，浊度去除率达98.7％。UV-Fenton2h后ACF/TiO2/聚酯复合膜吸附功能恢复较好，与第一次吸附时的吸附去除率相比，恢复率达到72％。动力学分析表明活性碳纤维对双酚A的吸附符合准一级动力学方程。在钛酸四丁酯(TBOT)溶胶中引入硅酸四乙酯(TEOS)可提高复合膜在UV-Fenton处理后的稳定性。而且SiO2/TiO2/ACF/聚酯复合膜的吸附恢复率最高达到了90％。