光催化TiO2复合分离膜的制备技术

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1、第38卷第3期2010年3月化工新型材料NEWCHEMICALMATERIALS光催化TiOz复合分离膜的制备技术张宏忠肖又国王明花叶长明徐泗蛟（郑州轻工业学院河南省表界而科学重点实验室，郑州450002）摘要纳米TiO2复合分离膜集过滤、光催化降解、自清洁、防垢、提高膜通量等功能于一体，能有效解决传统膜分离系统存在的膜污染和膜通罐衰减的问题，对发展新熨的膜分离技术、开发纳米光催化新材料，以及在节水减排和屮水冋用等方而具有It要的应用价值。TiO2复合分离膜涉及TiO：纳米晶的介成和固载化丁艺、多

2、孔陶瓷载体的选择、烧结工艺及复介膜的稳定性。木文对目前国内外使用的TiO2复介分离膜的各种制备T艺和方法进行了归纳、总结和分析，并对其今后的发展和应用捉供了建议。关键词TiO2复合膜，光催化,膜分离，制备IntroductiontopreparationofTiChnanocompositemembraneswithbothphotocatalysisandseparationZhangHongzhongXiaoYouguoWangMinghuaYeChangmingXuSijiao(Zhengz

3、houUniversityofLightIndustry,HenanProvincialKeyLaboratoryofSurface&InterfaceScience、Zhengzhou450002)AbstractInrecentyears,TiO?nanocompositemembraneshavereceivedsignificantattentioninmanyapplicationsincludingsomenoveltechnologiesofmembraneseparation?ph

4、otocatalyticmaterials,wastewatertreatmentandreclaimingduetotheiruniquecharacteristicssuchashighwaterflux,semiconductingproperties,photocatalysis,self-cleaningandan-trfoulingoverothertraditionalmembranesystem.Thisarticlewasintendedtoprovideanintroducti

5、ontothemethodsforpreparingTiO?compositemembranesinrecentyearsdealingwiththesynthesisandimmobilizationofnanocrystallineTiC)2,selectionofporousceramicsupporter,agglomerationlechnology、stabilityaswellassomepropositionsforthedevelopmentandapplicationofTiO

6、?compositemembranes・KeyvwrdsTiOznanocompositemembrane,photocatalysis.membraneseparation,preparation基金项口：2008年度教疔部科学技术研究重点项n（208085）;河南省国际科技合作项口（084300510089）;郑州轻工业学院博士基金（2005bsjj04）作者简介:张宏忠（1968-）,男，博士，副教授，主耍从事环境水处理技术方而的研究°节水减排和中水冋川是解决城币水资源缺乏的重要途径。目前，

7、中水处理的主工艺多采用膜技术山。然而,在传统的膜处理过程中，山于膜表而会形成化学和生物附着层以及膜孔通道发生堵塞，膜通量衰减很快，这在很大程度上限制了膜工艺在水处理屮的应用。Kim等⑵研究发现，将光催化剂尚载在分离膜的表面上,町以在一定程度上防止和缓解膜污染现彖的发生，且处理过程中由于固载的光催化剂与膜材料中特定官能团发生相互作用,使催化剂被牢牢黏结在负载膜上，脱附率很低，能够满足光催化固载膜连续使用的要求。由于纳米TiO2具冇优良的亲水性及高效的光催化降解能力，如果能在微孔基体材料（载体）的表面

8、I：制备出具有一定机械强度和光催化性能的TiO2复合分离膜，一方面只允许小分子物质和水通过膜孔，另一方面可以使传质到膜表面的冇机污染物和生物附若层得到降解或矿化，可以避免或消除水处理过程屮的膜污染和膜通量衰减的现彖。因此，对TiO2复合分离膜的研究已引起人们广泛的关注，正成为膜分离和膜材料领域研究的热点课题z—。而多孔性载体宜选用耐热性能和化学稳定性具佳的无机材料，有机聚合物-般不耐紫外光及光催化剂的强氧化反应⑶。本文对目前国内外使用的TiO2复合分离膜的各种制备工艺和方法进行了归