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  近日，首批教育部黃大年式教師團(tuán)隊——天津工業(yè)大學(xué)“纖維新材料”團(tuán)隊報道了一種可以用于連續(xù)、快速處理污染物廢水（包括印染廢水以及“Emerging pollutants”廢水）的新型光催化膜材料，以聚醚砜PES多孔膜為基膜材料，通過二步法組合涂覆功能層（連續(xù)離子層吸附反應(yīng)SILAR法，原位化學(xué)氧化還原法）硫化鎘/聚吡咯設(shè)計制備了Cds/PPy@PES光催化復(fù)合多孔膜，在模擬太陽光照射下，Cds/PPy@PES可完成持續(xù)、高效的污染物動態(tài)移除，在排除截留的情況下，控制處理流量為13~19 L·m²·h^-1時，單次移除效率高達(dá)82%，且可穩(wěn)定維持10h以上，通過簡單地2~3個組件單元串聯(lián)組合，可達(dá)到接近100%的移除效率，實(shí)現(xiàn)了污染廢水“All effluent input—All clean outcome”類超濾模式的全潔凈輸出。該工作以“Ultra-highly photocatalytic removal of pollutants by polypyrrole/cadmium sulfide/polyether sulfone hybrid porous membrane in single-pass mode”為題發(fā)表于國際TOP期刊《Chemical Engineering Journal，2022， 432， 134300》上。文章第一和通訊作者為紡織科學(xué)與工程學(xué)院趙健副教授，共同通訊作者為黃慶林教授。

  借助UV-vis-NIR、VB-XPS、瞬態(tài)熒光光譜、ICP-AES等測試分析手段，探討了Cds/PPy@PES異質(zhì)結(jié)的導(dǎo)帶、禁帶位置，禁帶寬度、表觀量子效率以及導(dǎo)電聚合物的保護(hù)與光熱促進(jìn)作用，分析了光催化過程中活性氧物種（ROS）的捕獲與猝滅行為，闡明了單向死端過濾模式下的光催化機(jī)理；并通過TOC、GC/MS聯(lián)用對污染物中間產(chǎn)物進(jìn)行了分析，探明了污染物降解機(jī)制。在已有研究工作基礎(chǔ)上（Zhao Jian*，et al. ，Journal of Colloid and Interface Science，2019，534，480-489；2019，557，94-102；IF：8.128），該方案將光催化-膜分離作用融為一體，為進(jìn)一步解決當(dāng)前納米光催化粒子易流失、回用難以及污染物的快速移除與膜污染等問題，提供了新的途徑。

圖 不同數(shù)量膜組件對目標(biāo)污染物a）TC & b）MB的動態(tài)移除率；c）活性氧（ROS）種類捕獲情況檢測；d）OH猝滅熒光物質(zhì)分析；e）光催化與污染物移除機(jī)理；f）污染物降解過程中間產(chǎn)物的氣相色譜-質(zhì)譜譜圖

  原文鏈接：

  Zhao Jian*，Tian Shengnan，Huang Qinglin *， Fan Linpeng， Xiao Changfa，Chemical Engineering Journal，2022， 432， 134300

  https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721058721?via%3Dihub

  下載：Ultra-highly photocatalytic removal of pollutants by polypyrrole/cadmium sulfide/polyether sulfone hybrid porous membrane in single-pass mode