配备双等离子体纳米复合材料/聚丙烯酸改性聚酰胺膜的催化过滤反应器用于工业废水处理

摘要： 本研究通过原位聚合聚丙烯酸（PAA）并结合两种合成的双等离子体金-银（Au-Ag）与银-金（Ag-Au）光催化剂接枝改性商用聚酰胺（PA）膜片，制备了两种具有抗污染和抗生物污染性能的新型复合膜。作为基础研究，详细讨论了光催化剂的分批合成与表征。分别采用405纳米和532纳米激光对Ag-Au和Au-Ag光催化剂进行光降解研究，并使用模拟太阳光的氙灯对两种光催化剂进行测试，对比了实验结果。此外，全面研究了光催化剂类型与用量、污染物初始浓度等参数对模型污染物药物氧氟沙星（OFX）和染料亚甲基蓝（MB）降解效率的影响，采用Langmuir-Hinshelwood吸附模型评估反应动力学、降解速率及半衰期。选定氙灯为最佳光源后，在死端膜反应器（MR）中评估了OFX和MB的光降解效果，并利用制药与纺织废水样品测试了膜的通量性能、抗污染性及污染物去除能力。通过薄膜实验法和Kirby-Bauer纸片扩散法以革兰氏阴性大肠杆菌为模式微生物评估了所制膜的抗菌活性，以检验构建反应器的抗生物污染潜力。结果表明，相较于未改性的膜反应器，所制膜反应器能以节能方式产生更清洁的水，具有更稳定的通量性能及良好的膜污染/生物污染特性。