醌基氧化石墨烯介体膜的制备与催化偶氮染料生物降解

氧化还原介体能催化加速偶氮染料的生物降解,但易随水流失,介体的膜基固定化为研究提供了新思路。文中以聚偏氟乙烯(PVDF)为聚合物、醌基氧化石墨烯(AQS-RGO)为氧化还原介质,采用相转化法制备了氧化还原介体AQS-RGO/PVDF膜,探究介体膜催化偶氮染料生物降解的性能。采用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对膜进行表征,结果表明,AQS-RGO已被成功固载在膜上。利用扫描电镜和原子力显微镜对膜结构和形貌进行表征,结果表明AQS-RGO介体的引入,使膜内胞腔变小,海绵孔变得更致密。同时,对膜的接触角、水通量和截留率进行测定。发现AQS-RGO的添加使膜具有更好的亲水性和渗透性,最大纯水通量为283.09 L/(m^(2)·h),比PVDF原膜高4.7倍。在最佳条件下制备的AQS-RGO/PVDF膜能够将活性红X-3B的降解(脱色率≥90%)时间从48 h缩短到30 h,表明其对偶氮染料生物降解具有较好的催化效果,并且在活性红和酸性红染料的4次循环实验中都能保持90%以上的脱色率,具有良好的稳定性,展示出氧化还原介体膜的应用潜力。