3D打印催化膜制备及其应用性能研究文献综述

文献综述

1.研究背景随着我国经济的飞速发展,人们对化工产品的需求量日益上升，化工厂作为用水大户，年新鲜水用量大约为几百万立方米，水重复利用率低，同时年外排污水量也可达几百万立方米[1]。

化工生产过程中产生的废水表现为：毒性大、有机物浓度高、生化性差、难降解化合物含量高、治理难度大等,但同时废水中也含有许多可利用的资源，膜分离技术作为高新技术在化工领域的生产加工、节能降耗和清洁生产等方面发挥着重要作用[2]。

超滤、纳滤、微滤、反渗透等压力驱动膜技术因操作简单、占地面积小、废水处理质量高和可持续性而备受关注[3]。

然而，膜分离技术虽然是一种低能耗的新型水处理技术，可以满足对淡水不断增长的需求，但是膜污染导致的膜净化效率以及膜通量下降等问题成为制约膜分离技术在废水处理领域快速发展的技术瓶颈。

此外，由于单一的膜分离技术仅能够截留一部分大分子溶质，而粒径较小的有机污染物仍然通过膜孔渗透到液体中，并不能满足高效去除有机污染物的要求，需要将多种工艺耦合后进行废水处理。

2.催化膜近年来，膜分离法与光催化、芬顿氧化、过硫酸盐氧化等高级氧化法的耦合技术在废水处理方面备受关注。

通过将催化剂覆盖在膜表面或分散在膜孔道里，所制备的催化膜具有过滤和催化双重功能[4]。

催化膜的过滤机理如图1所示，大分子污染物被截留在膜表面，而小分子污染物随溶剂进入孔道后，与孔壁上的催化剂发生碰撞、吸附。

在纳米级催化剂的作用下，过氧化物被催化生成高度活跃的自由基。