整体型大孔/介孔PDA/SiO_2复合材料固定化漆酶及其在染料降解中的应用

用硬模板法制得具有三维连续贯通孔道结构的整体型大孔/介孔SiO_2,通过多巴胺(DA)在大孔/介孔SiO_2孔道表面的原位氧化聚合,制得聚多巴胺(PDA)功能化修饰的整体型大孔/介孔复合材料(PDA/SiO_2)。应用SEM、BET、FTIR和TG等技术对修饰前后的材料进行表征。以PDA/SiO_2为载体固定诺维信工业级漆酶,系统研究了pH、固定化时间、漆酶初始浓度及温度对漆酶固定化的影响;以偶氮荧光桃红作为模拟污染物,研究了固定化漆酶对染料的催化降解性能。结果显示,在漆酶浓度为80mg/mL、pH为4.0、固定化时间为6h及固定化温度为25℃时,固定化漆酶酶活达到最高(348.9U/g)。在偶氮荧光桃红浓度为10mg/L、pH为7.0、温度为30℃、降解时间为8h时,固定化漆酶对偶氮荧光桃红脱色率≥99.9%,且固定化漆酶易从反应体系中分离,重复使用性能良好。

宏观尺寸大孔-介孔TiO2-SiO2光催化剂的制备及其在染料降解中的应用

以柱撑式环氧树脂大孔聚合物为模板,制备宏观尺寸的大孔-介孔SiO2;以其为载体,通过钛酸四丁酯原位水解和高温焙烧制得大孔-介孔TiO2纳米晶-SiO2复合材料。应用SEM、TEM、XRD、FTIR和N2吸附-脱附法对材料进行表征。以偶氮荧光桃红为模拟污染物,用氙灯模拟日光光源,考察了不同条件下大孔-介孔TiO2-SiO2的光催化性能。结果表明,大孔-介孔SiO2具有三维连续贯通的大孔孔道,孔壁为连续的纳米SiO2薄膜;TiO2纳米晶以纳米薄膜的形式均匀地原位生长在SiO2纳米薄膜的两侧,得到的复合材料孔壁上存在丰富的介孔。当焙烧温度为600℃、TiO2的负载量为15.7wt%、染料溶液浓度为10mg·L-1且pH为3时,大孔-介孔TiO2-SiO2光催化剂对污染物的光催化降解效率最高,而且具有良好的重复使用性。