MnO2@ZIF-8/PES复合催化膜的制备及甲醛催化氧化研究

通过深层渗透法在聚醚砜(PES)微孔膜的孔中原位合成组装了ZIF-8纳米组,进一步将MnO2与纳米ZIF-8进行复合,构筑了MnO2@ZIF-8/PES复合催化膜.采用连续渗流过膜的方式,对甲醛水溶液的膜催化氧化降解效果进行了研究.实验结果表明,对浓度为0.2 mmol/L的甲醛溶液,在温度为25℃,渗流流量为0.25 mL/h(对应水力停留时间30 min)的条件下,甲醛的催化降解效率达到72%.温度升高到85℃,降解率可达99%.经过对比,MnO2@ZIF-8/PES复合催化膜的连续渗流催化效果远优于MnO2@ZIF-8粉体分散在溶液中的悬浮催化效果.对表观反应速率常数进行了拟合,25℃时其值为0.0194 min-1,计算得到反应活化能为19.72 kJ/mol.多次循环实验证明,MnO2@ZIF-8/PES复合催化膜表现了良好的催化耐久性.