双面电催化活性陶瓷膜及其制备方法、水处理应用技术

本发明专利技术公开了一种双面电催化活性陶瓷膜及其制备方法、水处理应用。该陶瓷膜由基底陶瓷膜构成，具有双面电化学活性。膜表面分别溅射Magn

【技术实现步骤摘要】
双面电催化活性陶瓷膜及其制备方法、水处理应用


[0001]本专利技术涉及环境有机污染修复
，特别是涉及双面电催化活性陶瓷膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]多孔电催化膜用于水处理受到广泛关注。电催化膜技术能定量调节电极电位可控降解难降解有机物，因此，相比于产生如
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OH和Cl
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的传统高级氧化工艺，具有更高的氧化能力。将膜微孔暴露在电解液中，通过缩短电荷和质量传输距离，电催化膜克服传统平板电极中的污染物扩散限制。但现有电催化膜技术依赖高剂量的化学前体物，不利于环境可持续性。此外，过滤过程中反应停留时间有限，电催化膜无法产生足够的活性自由基(如羟基自由基、过氧化氢、O3等)来有效氧化持久性有机污染物。因此，电膜技术的实际应用面临着持久性有机污染物降解和矿化效率低的挑战。
[0003]Janus电催化膜具有双面电化学反应表面，独特结构有利于提高电催化膜去除污染性能。与仅提供单面阴极还原或阳极氧化的电催化膜相比，双面电催化活性膜可以充分利用膜基质内的电极氧化还原反应，具有增强的法拉第效率。与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面电催化活性陶瓷膜，其特征在于，由绝缘基底、电催化膜阳极层和阴极层构成，其中所述绝缘基底为孔径1～5微米的绝缘性陶瓷膜；所述阳极层为溅射在陶瓷膜一侧的导电涂层，用于连接电源正极；所述阴极层为沉积于陶瓷膜另一侧的催化剂层，用于连接电源负极；所述催化剂为具有电芬顿活性的非均相催化剂。2.如权利要求1所述的双面电催化活性陶瓷膜，其特征在于，所述导电涂层的材料优选为Magn
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li相的Ti4O7；所述具有电芬顿活性的非均相催化剂优选为铁基非均相催化剂，进一步优选为铁酸铜。3.一种双面电催化活性陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、以绝缘性陶瓷膜作为基底，将硝酸铜、硝酸铁、柠檬酸、乙二醇溶于水中形成溶胶，再持续搅拌形成凝胶状前驱体后涂覆于基底一侧成膜，通过梯度升温至350～450℃进行煅烧，形成作为阳极层的导电涂层；S2、再在基底膜的另一侧溅射亚氧化钛涂层作为阴极层，从而得到具有双面电催化活性陶瓷膜。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述溶胶由硝酸铜、硝酸铁、柠檬酸、乙二醇溶于去离子水中制成，浓度分别为硝酸铜0.02mol/L，硝酸铁0.04mol/L，柠檬酸0.072mol/L，乙二醇0.144mol/L。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，将所述溶胶在60～100℃下搅拌4
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6小时，形成凝胶状前驱体。6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体需进行三轮旋涂，每一轮旋涂均将0.1～0.7mL前...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝梁，仇祯，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：