膜污染源于膜材料和各种污染物之间的相互作用，导致膜渗透选择性降低并限制膜的长期连续应用。


光催化与膜分离相结合具有节能、高效等优点，是一种很有前景的污染物降解方法。


中国科学院过程工程研究所万银华教授及其团队提出了一种新的光催化膜系统来解决膜污染问题。





该研究发表在《膜科学杂志》上。


由于在高压下难以在膜组件中设置光源，先前报道的将光催化与膜分离相结合的光催化膜的工业化一直存在问题。同时，通过在分离膜上固定类芬顿催化剂制备的芬顿催化膜需要H2O2来触发反应；然而，H2O2的运输和储存是一个真正的安全隐患。


在这个新提出的系统中，光催化单元的唯一目的是产生活性氧（ROS），其中光催化剂固定在载体（如不锈钢丝网、透明薄膜或多孔膜）上。它与膜分离单元分开设置，其中使用类芬顿催化剂固定膜作为分离膜。


在操作过程中，水被泵入光催化装置作为生产H2O2的资源。由于光催化单元全权负责H2O2 的生成，因此可以通过轻松的光催化剂工程来提高其整体效率。光催化单元中的光生H2O2被转移到分离膜上，触发类芬顿催化，通过ROS降解膜上的污垢，加速氧化后的污垢从膜中释放出来。


该研究的通讯作者、IPE的罗建全教授说：“这种分段式光催化，膜耦合系统克服了传统单片式光催化膜系统中光线不可及的局限性，降低了H2O2的运输和储存风险。它还为大规模应用中可持续的膜污染控制提供了可能性。”

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来源：贤集网
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