[發(fā)明專利]一種選擇性去除污染物的電化學(xué)膜組件及其制備方法

有效

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• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110316795B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志偉;陳妹;吳志超
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72;C02F3/12;C02F1/44;B01D69/12;B01D67/00;B01D65/08
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

1.一種選擇性去除污染物的電化學(xué)膜組件，其特征在于，包括膜框、分子印跡陽極復(fù)合膜、鈦網(wǎng)，所述膜框上設(shè)有與膜框內(nèi)腔相通的抽吸口，所述膜框內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有鈦網(wǎng)作為陰極，所述膜框外兩側(cè)均設(shè)有分子印跡陽極復(fù)合膜，分子印跡陽極復(fù)合膜包括 Ti-SnO2-Sb 基體電極 和陶瓷微濾膜，其中，所述 Ti-SnO2-Sb 基體電極面對膜框內(nèi)腔設(shè)置，所述 Ti-SnO2-Sb 基體電極上涂覆有分子印跡型 TiO2 溶膠-凝膠涂層。

2.如權(quán)利要求 1 所述的電化學(xué)膜組件的制備方法，其特征在于，步驟為：

(1)將 Ti-SnO2-Sb 基體電極浸入分子印跡型 TiO2 溶膠-凝膠中，取出后灼燒得到表面涂覆 有 TiO2 溶膠-凝膠涂層的涂層電極，然后采用環(huán)氧樹脂將上述涂層電極貼合于陶瓷微濾膜表面即得分子印跡陽極復(fù)合膜；

(2)將鈦網(wǎng)作為陰極垂直置于膜框中，取步驟(1)所得兩片分子印跡陽極復(fù)合膜正對陰極貼 合于膜框外兩側(cè)，其中，所述 Ti-SnO2-Sb 基體電極面對膜框內(nèi)腔設(shè)置。

3.如權(quán)利要求 2 所述的制備方法，其特征在于，所述 Ti-SnO2-Sb 基體電極的制備方法為： 配置 Sn:Sb 為 9:1 的溶膠-凝膠，然后將其涂覆在孔徑為 100μm，厚度為 200μm的鈦網(wǎng)上，燒結(jié)得到所述 Ti-SnO2-Sb 基體電極。

4.如權(quán)利要求 2 所述的制備方法，其特征在于，所述分子印跡型 TiO2 溶膠-凝膠的制備 方法為：將鈦的烷氧化物和目標(biāo)污染物加入到無水乙醇中，攪拌，得分子印跡前驅(qū)體溶液 A， 然后將水、無水乙醇和冰醋酸攪拌混合后得反應(yīng)介質(zhì)溶液 B，最后在攪拌條件下將 B 滴加至 A 中，得分子印跡型 TiO2 溶膠-凝膠。

5.如權(quán)利要求 4 所述的制備方法，其特征在于，所述鈦的烷氧化物為鈦酸四丁酯、鈦酸 異丙酯和異丙醇鈦中的任意一種。

6.如權(quán)利要求 4 所述的制備方法，其特征在于，所述目標(biāo)污染物為 2,4-二氯苯氧基乙酸、

3,4-二氯苯氧基乙酸、2,3-二氯苯氧基乙酸、對氯苯酚中的任意一種。

7.如權(quán)利要求 4 所述的制備方法，其特征在于，所述目標(biāo)污染物:鈦的烷氧化物:無水乙 醇:冰醋酸:水的摩爾比為 0.5:1:18:2:8。

8.采用權(quán)利要求 1 所述的電化學(xué)膜組件的膜生物反應(yīng)器，其特征在于，包括進(jìn)水管、反 應(yīng)器殼體、電化學(xué)膜組件、電源、曝氣系統(tǒng)和出水管；所述進(jìn)水管一端置于反應(yīng)器殼體內(nèi)；

所述電化學(xué)膜組件設(shè)于反應(yīng)器殼體內(nèi)，電化學(xué)膜組件的抽吸口與出水管相連，電化學(xué)膜組件 中的鈦網(wǎng)和分子印跡陽極復(fù)合膜分別通過導(dǎo)線與電源的負(fù)極和正極相連；所述曝氣系統(tǒng)包括 曝氣管、氣體流量計和曝氣泵，曝氣管位于電化學(xué)膜組件下方，氣體流量計用于調(diào)節(jié)進(jìn)氣量； 所述出水管上設(shè)有蠕動泵。

9.如權(quán)利要求 8 所述的膜生物反應(yīng)器，其特征在于，所述電源為穩(wěn)壓直流電源，電源的 電壓范圍為 0.5～4V。

10.如權(quán)利要求 8 或 9 所述的反應(yīng)器在污水處理上的應(yīng)用。