一种PVDF/碳纤维基MFe₂O₄型光催化导电过滤膜耦合MBR/MFC的方法

摘要

本发明属于新能源与环境污染控制领域，一种PVDF/碳纤维基MFe₂O₄型光催化导电过滤膜耦合MBR/MFC的方法，采用该膜作为微生物燃料电池的阴极，在生物阳极产电驱动下，阴极辅以光催化提升污染物的去除效率，最后膜过滤出水实现了废水的高效节能处理。该PVDF/碳纤维基MFe₂O₄光催化导电过滤膜的制备方法如下：在PVDF铸膜液中通过先后添加碳纳米粉末和MFe₂O₄光催化剂，后以一定厚度涂覆在碳纤维布表面，经相转化法制得了PVDF/碳纤维基MFe₂O₄光催化导电过滤膜。在H型微生物燃料电池中，将该膜置于阴极，耦合生物产电和光催化及膜过滤实现废水的节能高效处理。

主权项

一种PVDF/碳纤维基MFe₂O₄型光催化导电过滤膜耦合MBR/MFC的方法，其特征在于，步骤如下：(1)采用微波加热法制备MFe₂O₄磁性光催化纳米材料将三价铁系物和二价金属化合物按照摩尔比为2:1混合，加入乙二醇溶剂中，通过5‑13mol/L NaOH溶液调节体系为碱性，搅拌均匀后超声3‑20min，然后微波快速加热至溶剂完全蒸发，用去离子水洗涤，过滤，真空干燥得到MFe₂O₄磁性光催化纳米材料；(2)PVDF/碳纤维基MFe₂O₄型光催化导电过滤膜的制备在质量百分比浓度为5％‑16％的PVDF铸膜液中加入碳粉末，碳粉末的质量为PVDF铸膜液质量的1％‑10％，搅拌均匀，添加PVDF铸膜液质量的0.5％‑10％的MFe₂O₄磁性光催化纳米材料，继续搅拌，脱泡静置，在碳纤维基上进行涂覆，厚度为200‑2000μm，浸水相转化后成膜，得到PVDF/碳纤维基MFe₂O₄型光催化导电过滤膜；(3)将上述得到的PVDF/碳纤维基MFe₂O₄型光催化导电过滤膜用在MFC系统阴极，实现MFC、MBR及光催化作用相结合，高效快速的处理污水。