一种PDMS‑TiO₂‑SiO₂薄膜的制备方法及其在固定床光降解反应器中的应用

摘要

一种PDMS‑TiO₂‑SiO₂薄膜的制备方法及其在固定床光降解反应器中的应用，以正硅酸四乙酯为原料，乙醇作溶剂，磷酸为催化剂，并添加TiO₂纳米粒子和具有弹性基团的聚二甲基硅氧烷，采用溶胶‑凝胶法和常压恒温干燥技术得到。所述的光降解反应器主体由支架、灯管、流量计、控温磁力搅拌器、循环泵、储液槽和PDMS‑TiO₂‑SiO₂薄膜载体等组成。本发明将传统分散液搅拌光降解改变为固定床薄膜反应器形式，克服了TiO₂微小颗粒易流失，与废水的分离缓慢且昂贵，悬浮粒子对光线的吸收阻挡影响光的辐射深度等一系列问题，同时制备的PDMS‑TiO₂‑SiO₂薄膜无开裂、疏水性强，能有效的处理有机染料废水。

主权项

一种PDMS‑TiO₂‑SiO₂薄膜的制备方法，其特征是按如下步骤：（1）将浮石、玻璃纤维或麦饭石超声清洗干净，并于60℃烘箱中烘干；（2）称取二氧化钛粒子于碘量瓶中，再移取无水乙醇至碘量瓶内与其混合，碘量瓶放置在磁力搅拌器上，开启磁力搅拌器，移取正硅酸乙酯，在快速搅拌的条件下，逐滴加入到碘量瓶中，置于磁力搅拌器上搅拌；（3）在快速搅拌条件下将去离子水逐滴加入到碘量瓶中，置于磁力搅拌器上搅拌；（4）将碘量瓶置入超声波清洗器内进行超声，在超声过程中通过上部进水与底部出水控制清洗器内水温、水位，保持恒定；（5）超声结束后，在快速搅拌条件下将PDMS‑OH逐滴加入到碘量瓶中，置于磁力搅拌器上搅拌；（6）以逐滴加入的方式加入催化剂磷酸进行搅拌，得到PDMS‑TiO₂‑SiO₂溶胶；（7）将PDMS‑TiO₂‑SiO₂溶胶置于容器后用保鲜膜密封，再放入恒温恒湿干燥箱内经反应沉淀后，得到底部白色胶状物质，即PDMS‑TiO₂‑SiO₂复合材料；（8）将体外实验制备PDMS‑TiO₂‑SiO₂复合材料涂抹在浮石等基材上，间隔一段时间涂抹第二次，反复上述操作涂抹一定次数，并将其均匀分布在玻璃载板上，放入恒温恒湿使其溶胶固化一段时间，即得到PDMS‑TiO₂‑SiO₂薄膜。