高通量纳米纤维催化膜制备及对水中微污染物去除的性能研究

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高级氧化法在去除水体中有害微污染物(如抗生素和染料)方面具有独特的优势。然而,大多数催化剂以粉体形式使用,反应后的分离回收过程复杂,效率低。此外,高级氧化法在实际处理污染物废水过程以间歇式反应为主,日处理量较低,技术难以工业化。因此,开发一种新型宏观尺度下的整块型催化剂用于连续处理水体中微污染物具有重要的实际意义。针对高级氧化法在处理微污染物中降解效率低等问题,基于催化剂的结构调控与功能化设计,本项目通过引入结构导向剂L-苯丙氨酸优化催化剂界面性质,增强催化剂的活化反应速率,制备出高催化反应活性的双金属复合催化剂。利用静电纺丝技术将粉体催化剂固定于中空结构的纳米纤维中,制备出疏松多孔的纳米纤维催化膜。三维网络结构的纳米纤维为催化反应提供了可及的反应区域,柔性的纳米纤维提高催化过程的稳定性,减少催化剂回收过程中的质量损失,避免对环境造成二次污染。动态催化结果表明,所制备的材料具有优异的处理效率与稳定性,拓展了高级氧化技术在连续处理有机废水领域的应用。