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摘要：本论文以钛酸异丙酯为无机钛源，以P123（聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物, 其分子式为:PEO-PPO-PEO。）三嵌段表面活性剂作为有机软模板，用盐酸作为催化剂，以聚偏氟乙烯膜（PVDF膜）为载体，利用水热合成法合成复合PVDF/介孔二氧化钛膜。通过扫描电子显微镜（ESM）和能量分散光谱（EDS）对复合膜进行表征，明确复合介孔膜的结构。之后使用此种复合膜对不同浓度的甲基橙溶液进行光催化实验，比较该种复合介孔膜与空白PVDF膜之间的不同，研究该种复合介孔膜在染料光催化分解中的优点与缺点，并探究在有机染料溶液静态与动态时，该复合介孔膜不同的光催化情况。研究结果表明：通过该方法成功地在PVDF膜的三文孔道中组装了介孔二氧化钛材料及其阵列，且该三文介孔二氧化钛材料具有部分有序的介孔结构，介孔孔径平均约为3.5nm。该复合介孔膜不仅具有良好的亲水性，还表现出了较好的吸附和光催化有机染料的性能，在紫外条件下能很好的吸附于光催化甲基橙溶液。32872
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毕业论文关键词：聚偏氟乙烯；二氧化钛；复合介孔膜；光催化；有机染料
Mesoporous PVDF/TiO2 Membrane and Its Application in the Photocatalytic Degradation of Organic Pollutants Under the ultraviolet radiation
Abstract: This paper is about to use Titanium(IV) isopropoxide as inorganic titanium source, use P123(PEO-PPO-PEO) as an organic soft template, use hydrochloric acid as the acid catalyst to the carrier of PVDF membrane. Using Electron Scanning Microscopy (ESM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) to surface of the membranes. To clear show the structure of the membranes. Than we use mesoporous membrane to do Photocatalytic Degradation experiment of using different concentration of the Methyl Orange solution. We can compare the difference between the mesoporous membrane and the blank membrane. We may discuss the advantages and disadvantages of mesoporous membrane in the Photocatalytic Degradation of Organic Pollutants. After that, we will research the different Photocatalytic Degradation situation of the static solution and dynamic solution. The results indicated that TiO2 materials grew in the confined spaces of PVDF membrane. The average diameter of mesopores with partially ordered mesostructure is evaluated about 3.5 nm. This Mesoporous PVDF/TiO2 Membrane not only had the excellent hydrophilic properties but also show the ability for static adsorption and photocatalytic properties.
Key words: PVDF; TiO2; Hybrid mesoporous membrane; Photocatalytic; Organic dyes
目 录
1. 引言 4
1.1. 选题意义 4
1.2. 介孔材料概述 5
1.2.1. 介孔材料的介绍 5
1.2.2. 介孔二氧化钛材料的介绍 7
1.3. 介孔二氧化钛薄膜的制备方法的介绍 7
1.3.1. 溶胶-凝胶法 7
1.3.2. 蒸发诱导自组装（EISA） 8
1.4. 光催化应用的介绍 8
1.4.1. 光催化制氢应用的介绍 9
1.4.2. 光催化降解有机污染物应用的介绍 10
2. 实验原理与合成方法 10
2.1. 复合介孔膜合成原理 10
2.2. 紫外条件下二氧化钛光催化分解甲基橙原理 11
2.3. 紫外可见法检测甲基橙溶液浓度原理 12
2.4. 复合膜合成方法 12
3. 实验部分 13
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