研究簡介：
制藥廢水通常含有極高的化學需氧量（COD），若未經(jīng)任何處理直接排放，將會導致水體缺氧，產(chǎn)生生態(tài)毒性，并引發(fā)生物抗性，導致大量水體生物死亡和病變，嚴重威脅土壤和水體系統(tǒng)的生態(tài)安全。因此，必須對制藥廢水進行必要的凈化處理以解決其污染問題。基于半導體光催化劑的太陽能廢水凈化技術因其能耗低、可持續(xù)性和無二次污染等優(yōu)點而備受關注。然而，微/納米尺寸光催化材料通常具有結構不穩(wěn)定、難以再生、操作復雜等缺點，難以持久穩(wěn)定且大規(guī)模地進行催化應用。
PVDF網(wǎng)絡結構的光催化膜是一種獲得大比表面積且具有出色再生能力的經(jīng)典方法。然而，由于 PVDF 纖維本身的疏水性，很難充分發(fā)揮表面暴露活性位點在水體系中的催化作用。在此，我們通過聚PVP改性，基于高活性的 CdS/TiO2 納米光催化劑制備了一種表面親水性得到改善的 PVDF 復合薄膜。其協(xié)同電子作用的異質界面顯著增強了寬帶光的捕獲，并促進了激子的分離與轉移，使光激子的重組過程受到抑制，從而基于平板反應裝置在模擬太陽光照射下可以將實際藥企廢水的COD從原來的 551.1 mg/L降低至92.5 mg/L，低于一級國標規(guī)定的排放標準。同時，由于這種 PVP 改性的 PVDF 復合薄膜同樣具有穩(wěn)定的纖維網(wǎng)絡結構和便捷的再生能力，在長時間光照活化狀態(tài)下仍呈現(xiàn)穩(wěn)定的光催化活性。
本研究基于一種固液微界面調控策略有效增強了 PVDF 光催化膜的水相反應活性。后續(xù)還會在此基礎上做進一步改進，希望能在工業(yè)級制藥廢水的凈化處理方面發(fā)揮我們的技術優(yōu)勢。請各位同行和企業(yè)的朋友們多提寶貴意見！
本論文的第一完成人為王宇森碩士
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165220