La掺杂GO/TiO_2的制备及其光催化性能

采用改进Hummer氧化法制备氧化石墨烯(GO),采用超声辅助溶胶凝胶法,以GO、硝酸镧、钛酸丁酯为原料制备La掺杂GO/Ti O_2复合材料。通过综合热分析仪、扫描电镜、X射线衍射仪和紫外可见光谱仪等仪器对复合材料的结构及理化性质进行表征和分析。以紫外光(UV)照射下复合材料对甲醛的降解率为指标考察光催化活性,探讨煅烧温度、GO质量分数、La质量分数对复合材料光催化性能的影响。结果表明,GO/Ti O_2复合材料对甲醛的降解率高于纯TiO_2,La的掺杂进一步提高了复合材料的光催化效率。煅烧温度为500℃,GO的质量分数为9%,La的质量分数为5%时复合材料对甲醛的降解率最佳,达到87.5%。

弱可见光催化活性La-TiO2-还原氧化石墨烯填充聚偏氟乙烯共混膜的构建

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的通量及抗污染性能,首先利用吸附相反应技术耦合乙醇热处理制备La掺杂TiO2-还原氧化石墨烯(La-TiO2-RGO),再将其与PVDF共混制备La-TiO2-RGO/PVDF抗污染超滤膜。结果表明,均匀分散于PVDF高分子中表面亲水的La-TiO2-RGO增多,La-TiO2-RGO/PVDF共混膜的水通量和抗污染性能也显著提升。当La-TiO2-RGO/PVDF共混膜中出现团聚体,则会削弱其膜通量和抗污染性。在La-TiO2-RGO填充量(与PVDF质量比)为2.0%时,La-TiO2-RGO/PVDF共混膜具有最优纯水通量。LaTiO2-RGO/PVDF共混膜最高纯水通量可达171.5 L·m^-2·h^-1,是PVDF膜的5倍以上,其通量衰减速率也明显低于PVDF膜。另外,由于La-TiO2-RGO具有可见光催化活性,被污染后的La-TiO2-RGO/PVDF共混膜经过光照处理后用水清洗,其膜通量恢复率较直接用水清洗后的通量恢复率大幅提高;热处理温度升高,LaTiO2-RGO弱可见光活性增强,光照后La-TiO2-RGO/PVDF共混膜通量恢复率变大。但过高热处理温度抑制了La-TiO2-RGO中Ti3+形成,且削弱其光活性,La-TiO2-RGO/PVDF共混膜通量恢复率反而下降;对于LaTiO2-RGO填充量为2.0%的La-TiO2-RGO/PVDF共混膜,被污染后分别采用直接水清洗、仅光照处理2 h、先光照处理2 h后水清洗的膜通量恢复率分别为79.28%、52.42%、90.01%。