專利名稱：用于有效去除水和廢水中的有機(jī)化合物的可漂浮多功能復(fù)合材料的制作方法
用于有效去除水和廢水中的有機(jī)化合物的可漂浮多功能復(fù)合材料相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求于2010年2月2日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/300,514的權(quán)益。上述申請(qǐng)的全部教導(dǎo)通過引用并入本文。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，廢水中的大量有機(jī)化合物通常通過各種生物處理來去除。對(duì)于用于回收的來自廢水處理廠的流出水中或者用于供水系統(tǒng)的未經(jīng)凈化水中的相對(duì)低水平的有機(jī)化合物，在通常的工業(yè)實(shí)踐中通常使用吸附作為去除方法。但是，工業(yè)流出水中的許多有機(jī)化合物如染料、酚類物質(zhì)和合成物質(zhì)，或者天然水中的許多有機(jī)化合物如腐殖質(zhì)實(shí)際不能生物降解。因此，傳統(tǒng)的生物處理通常不能實(shí)現(xiàn)期望的處理目標(biāo)。另一方面，通過吸附進(jìn)行的對(duì)有機(jī)化合物的去除在很大程度上依賴于所使用的吸附劑的能力和性質(zhì)。通常需要頻繁再 生吸附劑，以恢復(fù)其功能，這在很多情況下很難(甚至不可能)實(shí)現(xiàn)。此外，頻繁再生導(dǎo)致高的資金和運(yùn)行成本。近年來，對(duì)于水和廢水的凈化，能夠?qū)⒂袡C(jī)化合物(包括有毒的有機(jī)化合物)最終降解成無機(jī)物質(zhì)(例如二氧化碳和水)的高級(jí)氧化過程(advanced oxidation processes,A0P)，如臭氧氧化、Fenton反應(yīng)或光催化作用，吸引了越來越多的興趣。在這些方法中，光催化作用是焦點(diǎn)領(lǐng)域，因?yàn)樵谔幚矸磻?yīng)中不需要額外的化學(xué)物質(zhì)。在光催化方法中，光催化劑在光的照射下產(chǎn)生活性自由基，這些活性自由基能夠攻擊水或廢水中的有機(jī)化合物并將它們降解成更簡單的或無毒的化合物。但是，這些基團(tuán)通過與有機(jī)污染物反應(yīng)或與其他基團(tuán)或載體再結(jié)合，可能很容易地在少于10_5秒的時(shí)間內(nèi)失去活性。當(dāng)目標(biāo)有機(jī)污染物以低濃度存在或者當(dāng)有機(jī)污染物從水中向光催化劑的傳質(zhì)是限制因素時(shí)，大多數(shù)自由基在有機(jī)會(huì)遇到污染化合物并參與降解反應(yīng)前可能已經(jīng)快速失去了活性。為了克服這個(gè)問題，一些研究通過將光催化劑顆粒固定在吸附劑粉上或?qū)⑽絼┓酆凸獯呋瘎╊w粒混合，將吸附劑與光催化劑組合。Y. Li 等，Water Res. 40(2006) 1119-1125 ；X. Wang 等，J. Hazard.Mater. 169(2009) 1061-1067?，F(xiàn)有的研究發(fā)現(xiàn)這些方法改善了去除污染物的動(dòng)力學(xué)，即相比于單獨(dú)的光催化劑系統(tǒng)，在吸附劑和光催化劑的組合系統(tǒng)中，污染物更快速地被光分解。反應(yīng)速率加快可以解釋為由以下情況引起污染物吸附在吸附劑上，之后污染物快速地移動(dòng)到催化劑表面。但是，這里依然有許多問題需要解決。首先，光催化劑和吸附劑二者都是尺寸非常小的粉末(通常在納米或微米范圍內(nèi))，因此將其和處理過的水分離很困難并且成本很高。其次，粉末或小顆粒形式的光催化劑通常以漿料的方式應(yīng)用于待處理的水中。由安裝在水中或水面上方的紫外燈或天然日光提供的光必須穿過水才能到達(dá)催化劑顆粒的表面。不幸的是，與光隨著通過空氣的距離的削弱相比，光隨著在水中的距離的削弱更加明顯。因此，在這些傳統(tǒng)的光催化方法中，所提供的光通常具有非常低的利用率。第三，在組合的吸附劑/催化劑系統(tǒng)中所使用的多孔吸附劑被孔中的催化劑顆粒堵塞，極大地降低了吸附劑和光催化劑二者的性能。因此，需要實(shí)現(xiàn)吸附、光催化和光利用效率的協(xié)同效應(yīng)的材料和方法，以有效和低成本地去除水和廢水中的有機(jī)化合物并使其無機(jī)物質(zhì)化。此外，還需要解決這種處理系統(tǒng)對(duì)特定有機(jī)污染物的選擇性。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，在受控溫度下通過熔融-結(jié)合方法將二至三種具有不同功能的組分材料固定在熱塑性基材上，從而得到可漂浮多功能復(fù)合材料。組分材料包括光催化劑、吸附劑和協(xié)同增強(qiáng)劑。選擇基材，使其不僅作為組分材料的載體，還為最終產(chǎn)品的漂浮提供體積
山/又o最終的可漂浮多功能復(fù)合材料可以輕易地懸浮在水中，但是它們將自然地浮至水面。因此，可以將處理過程中的水體分成含有復(fù)合材料的頂層和僅有水的底部區(qū)域。因此，可以更容易地將復(fù)合材料與處理過的水分離。因?yàn)閺?fù)合材料浮在水面，所以基材上的光催化劑可以更高效地利用光(或者來自紫外燈或者來自天然日光)，因?yàn)橄啾扔诠庠谒械?傳播，在通過空氣傳播時(shí)光不會(huì)明顯被削弱。當(dāng)基材上的吸附劑懸浮在水中時(shí)，它們可以使來自大量水中的有機(jī)化合物快速聚集，并且以提高的傳質(zhì)速率將有機(jī)化合物提供給光催化劑用于降解。這就克服了傳統(tǒng)光催化降解技術(shù)中的問題，即有機(jī)化合物從水中向光催化劑的提供經(jīng)常受到低的傳質(zhì)的限制?；纳系墓獯呋瘎┛梢詫⒂袡C(jī)化合物從吸附劑上降解成簡單化合物(最終成為無機(jī)物質(zhì))并且連續(xù)地再生吸附劑。這就消除了額外的再生過程，而這在傳統(tǒng)吸附技術(shù)中是必需的?？梢栽诮M分中加入增強(qiáng)劑并且可以將其固定在基材上，從而為吸附和光催化的組合提供協(xié)同效應(yīng)，并且可以為復(fù)合材料增加選擇性。例如，增強(qiáng)劑可以作為吸附劑和光催化劑之間的有機(jī)化合物的傳質(zhì)的橋梁或通道。又例如，增強(qiáng)劑可以防止在光照射時(shí)催化劑所產(chǎn)生的電子和空穴的復(fù)合，從而通過增加有機(jī)化合物的光催化降解效率來提高光催化劑的活性。所述可漂浮復(fù)合材料用比重小于I的熱塑性塑料來制備。熱塑性塑料起基材的作用，吸附劑、增強(qiáng)劑和光催化劑組分布置于其上。熱塑性塑料可為但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、尼龍等、及其共混物或合金。復(fù)合材料包含吸附劑和光催化劑，并且從而將吸附和光催化功能組合在一起。吸附劑使水中的有機(jī)化合物聚集，并且將有機(jī)化合物以較快的傳質(zhì)提供給光催化劑。吸附劑可為但不限于活性炭、沸石、任何合成的或天然的吸附劑及其組合。光催化劑降解來自吸附劑的有機(jī)化合物，并且連續(xù)再生/恢復(fù)吸附劑。光催化劑可為但不限于二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、硫化鎘(CdS)、三氧化鎢(VI) (WO3)、碳化硅(SiC)、摻雜有無機(jī)元素的金屬氧化物或其任何組合。相比于需要額外的處理來頻繁再生吸附劑以恢復(fù)其性能并且因此非常昂貴的傳統(tǒng)吸附技術(shù)，本發(fā)明不需要再生吸附劑的額外的處理。相比于經(jīng)常遇到有機(jī)化合物從大量水(bulk water)向光催化劑的慢的傳質(zhì)的問題的傳統(tǒng)光催化技術(shù)，本發(fā)明為光催化劑提供了更高的傳質(zhì)速率，這是因?yàn)槲絼┛梢允箒碜源罅克械挠袡C(jī)化合物快速聚集。復(fù)合材料可以包含在吸附劑和光催化劑之間提供協(xié)同效應(yīng)的增強(qiáng)劑，以促進(jìn)從吸附劑向光催化劑的傳質(zhì)，增加用于分離和降解有機(jī)化合物的選擇性，或者捕獲電子以防止電子與空穴復(fù)合，這些可以提高光催化反應(yīng)的效率。迄今在制備復(fù)合材料方面還沒有這樣的研究進(jìn)展。復(fù)合材料的光催化反應(yīng)可以發(fā)生在水面，并且可以完全利用從空氣介質(zhì)中提供的光。這就解決了通常在水中利用光的傳統(tǒng)光催化技術(shù)光利用效率低的問題，在水中利用光會(huì)導(dǎo)致高的裝置成本以及明顯削弱所提供的光。可漂浮多功能復(fù)合材料可以用在任何需要去除有機(jī)化合物的水和廢水處理中。所述材料提供了有競爭力的解決方案，尤其在涉及有毒的以及非生物降解性的有機(jī)化合物的情況，包括大多數(shù)的工業(yè)流出水。還具有的優(yōu)點(diǎn)是提供了可能需要較少資金和運(yùn)行成本的簡單的處理系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，可漂浮多功能復(fù)合材料可以通過以下步驟來制備(a)將所選擇的具有適當(dāng)顆?；蚍肿映叽绾椭亓炕蝮w積比的吸附劑、光催化劑和增強(qiáng)劑混合在一起。這些組分可為顆粒、小管、纖維、粉末等形式，并且應(yīng)當(dāng)在高至比基材的熔點(diǎn)高30°C的溫度下為化學(xué)穩(wěn)定的。 (b)根據(jù)需要用水、醇或其他溶劑洗滌然后干燥所選擇的熱塑性基材，所述熱屬性基材的形式為尺寸比(a)中的組分材料大的顆粒、纖維、片或其他形狀。(c)在反應(yīng)器中，根據(jù)待制備的復(fù)合材料的最終形狀，將吸附劑、光催化劑和增強(qiáng)劑的混合物在攪拌下加熱至然后維持在比基材的熔點(diǎn)低10°c至高30°C的特定溫度。然后將基材添加到混合物中，并且持續(xù)混合Imin至15min，直到基材表面完全被組分混合物覆
至Jhl o(d)通過篩使復(fù)合材料與剩余組分混合物分離，并且冷卻至室溫。(e)用水或水/醇混合物洗滌并且干燥所制備的材料，從而得到最終產(chǎn)品。本發(fā)明提供很多優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合材料可以漂浮并且因此可以在水面使用。因?yàn)榕c水相比光在通過空氣傳播時(shí)不會(huì)明顯被削弱，所以可以更充分地利用提供給光催化劑的光。此外，可以將天然日光用作光催化處理的光源。復(fù)合材料還具有使水或廢水中的有機(jī)化合物快速聚集的良好的吸附性能，并且因此提高或增強(qiáng)了水中的有機(jī)化合物向材料表面的光催化位點(diǎn)的傳質(zhì)速率。復(fù)合材料在紫外光、可見光或者二者同時(shí)照射下對(duì)有機(jī)化合物具有良好的光催化降解性能，這不僅能夠?qū)⒉牧仙系挠袡C(jī)化合物降解成無害的物質(zhì)，還能夠同時(shí)再生材料并恢復(fù)其對(duì)水中的有機(jī)化合物的吸附性能。材料可以包含一種或更多種增強(qiáng)劑，該增強(qiáng)劑增強(qiáng)吸附和光催化之間的協(xié)同效應(yīng)，并且增加或提高材料對(duì)特定有機(jī)化合物的選擇性或者所制備的復(fù)合材料的化學(xué)穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明提供了成本有效并且可以在一個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能的簡單的解決方案，所述多個(gè)功能是傳統(tǒng)技術(shù)可能無法實(shí)現(xiàn)或者需要多個(gè)步驟才能實(shí)現(xiàn)的。材料的漂浮特征解決了通常使用的光催化劑或吸附劑的漿料系統(tǒng)遇到的分離問題。在傳統(tǒng)技術(shù)中，經(jīng)常以納米或微米顆粒的形式使用光催化劑和吸附劑。傳統(tǒng)技術(shù)在水處理后的分離方面面臨重大問題，分離通常導(dǎo)致非常高的操作成本?？善〔牧夏軌蚋≈帘砻妫虼丝梢栽谛枰獣r(shí)簡單地處理和分離。


如附圖所示(其中不同圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部分)，以上內(nèi)容在以下對(duì)本發(fā)明的作為例子的實(shí)施方案的更詳細(xì)的描述中將會(huì)明顯。附圖未必是按比例的，重點(diǎn)在于描述本發(fā)明的實(shí)施方案。圖I是本發(fā)明所描述的多功能復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖。固定在較大的基材上的小尺寸組分包括吸附劑、光催化劑和增強(qiáng)劑。圖2是機(jī)理示意圖，通過該機(jī)理，增強(qiáng)劑可以提高吸附劑和光催化劑之間的協(xié)同效應(yīng)。有機(jī)化合物被吸附劑吸附并且轉(zhuǎn)移到光催化劑，在那里產(chǎn)生活性自由基，例如羥基自由基(0H *)。增強(qiáng)劑可以提高復(fù)合材料的選擇性、光催化劑的活性或者吸附劑和光催化劑之間的傳質(zhì)。圖3是以簡單和成本有效的方式使用復(fù)合材料的水處理系統(tǒng)的示意圖。光源可為天然日光或安裝在水面上方的紫外燈。復(fù)合材料與待處理的水混合并且浮至水面?？蔁o任何實(shí)際困難地從反應(yīng)器底部收集處理過的水。
圖4是在氙氣燈下于裝有水、苯酚和可漂浮多功能組復(fù)合材料的燒杯中進(jìn)行的光催化反應(yīng)的苯酹濃度(ppm)隨時(shí)間(小時(shí))變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下是對(duì)作為例子的本發(fā)明實(shí)施方案的說明。本發(fā)明涉及可漂浮多功能復(fù)合材料、其制備方法及其使用方法。a)光催化劑組分可為任何有活性的光催化劑，通常為TiO2，其形式為粉末、管或纖維，有效尺寸為約Inm至約50，OOOnm,通常為約IOnm至約lOOnm。吸附劑組分可為任何吸附劑，如無機(jī)的或有機(jī)的，并且可為單一種類的吸附劑或吸附劑的混合物。通常，吸附劑可為粉末或管形式的活性炭或沸石或二者，有效尺寸為約Inm至約100，OOOnm0吸附劑和光催化劑二者在比基材熔點(diǎn)低的溫度至比基材熔點(diǎn)高30°C的溫度都是穩(wěn)定的。例如，比熔點(diǎn)低的溫度范圍的下限包括但不限于0°C。增強(qiáng)劑可為任何能夠提高所制備的復(fù)合材料的選擇性和活性的化合物。通常，增強(qiáng)劑可為碳納米管、貴金屬鹽、無機(jī)物(例如SiO2)或功能聚合物?？梢詫⑽絼⒐獯呋瘎┗蛘叨哂盟x擇的增強(qiáng)劑預(yù)處理。也可以將增強(qiáng)劑直接與吸附劑和光催化劑組分混合?；旌衔镏形絼┖凸獯呋瘎┑馁|(zhì)量比可以為約0. I至約10，通常為約0. 2至約6。增強(qiáng)劑的質(zhì)量可以為吸附劑質(zhì)量、光催化劑質(zhì)量或者吸附劑和光催化劑的合并質(zhì)量的約0. 001%至約5%，通常為吸附劑質(zhì)量、光催化劑質(zhì)量或者吸附劑和光催化劑的合并質(zhì)量的約0. 01%至約0. 2%。基材可為任何比重為約0. 8至約I、通常為約0. 9至約0. 95的熱塑性塑料或者其共混物或合金。b)將吸附劑、光催化劑和增強(qiáng)劑的混合物充分混合，之后預(yù)熱至并維持在比基材熔點(diǎn)低10°C至高30°C的溫度范圍。然后，通過約0. 5分鐘至約30分鐘、通常為約2分鐘至約10分鐘的攪拌(直到所有的基材表面熔融-結(jié)合并且完全被光催化劑/吸附劑/增強(qiáng)劑的混合物覆蓋)，將體積為混合物體積的約10%至約60%、通常為約30%至50%的基材加入所述預(yù)熱的混合物中。之后利用篩將所制備的復(fù)合材料與所述混合物分離。熱塑性基材的熔點(diǎn)可能為約80°C至約300°C，通常為100°C至約180°C。所制備的復(fù)合材料可以為但不限于纖維、織物、片或顆粒形狀。在一個(gè)替代方案中，將基材加熱至比其熔點(diǎn)高約10°C至約25°C。之后將液態(tài)基材通過模型擠出并且切成顆粒、管、纖維等，并且與吸附劑、光催化劑和增強(qiáng)劑的混合物混合。冷卻之后，用篩將所制備的復(fù)合材料與所述混合物分離。c)所制備的多功能復(fù)合材料可用于以紫外燈或日光作為光源的水或廢水處理反應(yīng)器中。所述多功能復(fù)合材料可以剛好覆蓋水面的最小量，或填充多至反應(yīng)器體積的70%的最大量放在反應(yīng)器中。光源設(shè)計(jì)成從反應(yīng)器的上方提供，其波長由光催化劑的光敏感性確定，光強(qiáng)度至少為30W/m2?？赏ㄟ^攪拌，例如但不限于通過氣泡或機(jī)械混合來攪拌，來增強(qiáng)水中的有機(jī)化合物的傳質(zhì)。實(shí)施例I將5克量的25nm尺寸的TiO2顆粒在2g/L水楊酸溶液中處理30分鐘，并在烘箱中于100°C干燥2小時(shí)。然后，將處理過的TiO2顆粒與0.05克的多壁碳納米管(直徑110 170nm，長度5 9iim)混合，并且在烘箱中在200°C下加熱2小時(shí)。然后，將10克量的100目活性炭顆粒與TiO2和碳納米管的混合物混合，然后將所有的組分裝在250mL的反應(yīng)器 中。將反應(yīng)容器中的混合物用電熱板加熱器預(yù)熱至并維持在200°C，并且用機(jī)械式混合器攪拌。然后，向反應(yīng)器中加入30克量的直徑約4_的聚丙烯(PP)。進(jìn)一步在攪拌的情況下加熱反應(yīng)器中的混合物，使溫度增加至并且維持在160°C。該過程再持續(xù)3分鐘。然后，將PP顆粒與小尺寸的粉末混合物充分固定，通過篩將PP顆粒與剩余的粉末分離，并且將PP顆粒冷卻至室溫以獲得待制備的復(fù)合材料。為了證實(shí)應(yīng)用，在空氣鼓泡下將3克量的可漂浮多功能復(fù)合材料加入到裝有50mL 50ppm的苯酚溶液的燒杯中。將燒杯中的內(nèi)容物放置在具有48W/m2功率的紫外光的氣氣燈(Newport)下。發(fā)現(xiàn)在4小時(shí)內(nèi)溶液中的苯酹被完全去除。實(shí)施例2將50 克 P25Ti02(AER0XIDE，Degussa)與 50 克 100 目活性炭顆粒在 800mL 反應(yīng)器中混合來制備多功能可漂浮光催化劑。將混合物用電熱板加熱器預(yù)熱至并且維持在185°C，并且用機(jī)械式混合器攪拌。接下來，向反應(yīng)器中加入直徑約4mm的50聚丙烯(PP)顆粒。進(jìn)一步在攪拌的情況下加熱混合物10分鐘。使PP顆粒被TiO2和活性炭顆粒覆蓋。然后收集處理過的PP顆粒并且用乙醇和水洗滌。將洗滌過的顆粒與300mL IOppm的苯酚溶液一起加入到300mL玻璃燒杯中。將玻璃燒杯用具有3”光束直徑的150W氙氣燈照射。利用空氣擴(kuò)散器向苯酚溶液中每分鐘導(dǎo)入I. 5升的空氣。利用具有C18柱的HPLC儀分析苯酚濃度。如圖4所示,5小時(shí)后苯酹濃度達(dá)到Oppm。雖然通過引用作為實(shí)例的本發(fā)明的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的示出和描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在不脫離通過所附的權(quán)利要求所包含的本發(fā)明的范圍的情況下在形式和細(xì)節(jié)上對(duì)本文進(jìn)行各種變化。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料，包括 具有浮性的基材； 用于吸附有機(jī)化合物的吸附劑； 用于降解有機(jī)化合物的光催化劑；以及 增強(qiáng)劑，用于促進(jìn)所述吸附劑和所述光催化劑之間的傳質(zhì)、增加所述復(fù)合材料的選擇性、增加所述復(fù)合材料的化學(xué)穩(wěn)定性、和/或提高光催化效率， 其中，所述吸附劑、所述光催化劑和所述增強(qiáng)劑固定在所述基材上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料,其中,所述基材為比重小于I的熱塑性塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料，其中，所述熱塑性塑料為聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、尼龍、或者其共混物或合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料，其中，所述基材為尺寸比組分材料大的顆粒、纖維、片和其他形狀的形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中，所述吸附劑使有機(jī)化合物聚集，并且促進(jìn)被吸附的所述有機(jī)化合物向所述光催化劑的傳質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料，其中，所述吸附劑在從比所述基材的熔點(diǎn)低的溫度至比所述基材的熔點(diǎn)高約30 V的溫度范圍內(nèi)為化學(xué)穩(wěn)定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料，其中，所述吸附劑為活性炭、沸石、其他任何合成或天然吸附劑、或者其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中，所述光催化劑為二氧化鈦(Ti02)、氧化鋅(ZnO)、硫化鎘(CdS)、三氧化鎢(VI) (WO3)、碳化硅(SiC)、摻雜有無機(jī)元素的金屬氧化物或其任何組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中，所述光催化劑的直徑為約Inm至約50，OOOnm0
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合材料，其中，所述光催化劑的直徑為約IOnm至約IOOnm0
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中，所述增強(qiáng)劑提供對(duì)于有機(jī)化合物的去除和降解的選擇性，增加所述復(fù)合材料的光催化活性，或增加所述復(fù)合材料的化學(xué)穩(wěn)定性。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中，所述吸附劑與所述光催化劑的比率為約O.I至約10。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的復(fù)合材料，其中，所述吸附劑與所述光催化劑的比率為約O.2至約6。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中，所述增強(qiáng)劑的量為所述吸附劑的量的約O.001%至約5%，以克計(jì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的復(fù)合材料，其中，所述增強(qiáng)劑的量為所述吸附劑的量的約O.01%至約O. 2%，以克計(jì)。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中，所述增強(qiáng)劑的量為所述光催化劑的量的約O.001%至約5%，以克計(jì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的復(fù)合材料，其中，所述增強(qiáng)劑的量為所述光催化劑的量的約O. 01%至約O. 2%，以克計(jì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的復(fù)合材料，其中，所述基材為比重為約O.8至約I的熱塑性塑料、其合金或共混物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的復(fù)合材料，其中，所述基材為比重為約O.9至約O. 95的熱塑性塑料、其合金或共混物。
20.一種制備復(fù)合材料的方法，所述方法包括 將吸附劑、光催化劑和增強(qiáng)劑混合以形成混合物； 在攪拌下在比基材的熔點(diǎn)低約10°c至比基材的熔點(diǎn)高約30°C的溫度下使所述混合物反應(yīng)； 將所述基材添加至所述混合物； 使所述混合物固定在所述基材上，以形成所述復(fù)合材料；以及 將所述復(fù)合材料分離于剩余的混合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括 a)冷卻所述復(fù)合材料； b)洗漆所述復(fù)合材料；或 c)干燥所述復(fù)合材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，熔合在所述基材上的所述混合物完全覆蓋所述基材表面。
全文摘要
描述了用于水或廢水處理的復(fù)合材料。描述了具有可漂浮基材、用于吸附有機(jī)化合物的吸附劑、用于降解有機(jī)化合物的光催化劑、和增強(qiáng)劑的復(fù)合材料，所述增強(qiáng)劑用于促進(jìn)吸附劑和光催化劑之間的傳質(zhì)、增加復(fù)合材料的選擇性或提高光催化效率。吸附劑、光催化劑和增強(qiáng)劑固定在基材上。
文檔編號(hào)B01J37/00GK102762300SQ201180007958
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者白仁碧, 韓慧 申請(qǐng)人:新加坡國立大學(xué)