功能高分子膜的制备及其在光催化降解与电合成中的应用

作     者：钟淮真 

作者单位：福建师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈震

授予年度：2006年

学科分类：083001[工学-环境科学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：半导体 聚苯胺 壳聚糖 脱色降解 电解隔膜 

摘      要：以溶剂热生长技术(solvothermal technique)制备了半导体CdS纳米微粒，在ITO导电玻璃上，采用电化学方法合成导电聚合物聚苯胺薄膜(Polyaniline，简记为PANI)，以提拉法将CdS的纳米颗粒涂布其上，自组装得纳米CdS／PANI膜，荧光光谱(Photoluminescence，简记为PL)及非线性Z-扫描(Z-Scan)法研究了复合膜的光学特性。 采用强迫水解法和水解加热法制备了α-FeO、ZnO纳米微粒及其复合颗粒，以纳米微粒作为前驱体、环境友好材料交联壳聚糖膜(Crosslinking Chitosan，简记为CCS)溶胶为负载，制得纳米微粒／CCS膜，并用以处理甲基橙模拟染料废水溶液。 研究结果表明：无机半导体材料与有机聚合物复合功能膜材料具有光学、光催化相互促进性能。经CdS修饰后，CdS／PANI膜的荧光发射峰强度增强，位置较单一PANI膜移至420nm处，同时复合物膜的非线性光学特性也有显著的提高。α-FeO-ZnO／CCS复合膜对甲基橙的脱色率在60min内高达96.1％，脱色效果较a-FeO／CCS膜(92.8％)和ZnO／CCS膜(76.7％)好。复合壳聚糖膜对甲基橙的降解脱色遵循一级反应动力学规律。 基于壳聚糖的优良特性，在N-N二甲基甲酰胺溶液中，以尿素和磷酸为反应物质，表面修饰壳聚糖膜制得磷酸化壳聚糖离子交换膜(Phosphorylated Chitosan Membrane，简记为PCM)。膜特性研究表明：PCM可稳定存在于碱性条件下，且具有离子传导性，并且随电流密度增大，离子传导能力增强;在电解法制备FeO时可以取代Nafion膜作为电解槽隔膜，该隔膜可多次重复使用，耐受性能较好，制备方法简单，价格便宜，有望实现工业化。