将薄膜纳滤膜与光催化剂结合用于从水溶液中去除抗抑郁药物

摘要

金属有机框架（MOFs）在制备用于去除水中有机污染物的膜和光催化剂方面具有很高的性能。在本研究中，采用了一种纳滤/光催化耦合系统来去除水中的三种抗抑郁药物：盐酸氟西汀（FLX）、盐酸舍曲林（STL）和盐酸帕罗西汀（PRX）。薄膜纳米复合材料（TFN）纳滤膜负载了不同量的NH₂-MIL-101（Fe），以过滤初始浓度为10 mgL⁻¹的这些抗抑郁药物。从纳滤系统的截留流中得到的浓缩药物随后被送入光催化过程。在过氧化单硫酸盐（PMS）和太阳光照射下，使用NH₂-MIL-101（Fe）/TiO₂纳米纤维光催化剂来去除这些抗抑郁药物。48小时后，FLX、PRX和STL的渗透通量和截留率分别为37.1 Lm⁻².h⁻¹和98.52%、35.1 Lm⁻².h⁻¹和98.12%、37.8 Lm⁻².h⁻¹和98.74%。经过48小时的膜过滤实验后，FLX、PRX和STL在截留流中的最终浓度分别为37.02 mgL⁻¹、35.06 mgL⁻¹和37.80 mgL⁻¹。在pH值为9的条件下，使用0.5 gL⁻¹的NH₂-MIL-101（Fe）/TiO₂纳米纤维光催化剂，并在2 mM PMS存在下进行30分钟的光催化降解实验，FLX、STL和PRX的降解效率分别为99.68%、99.35%和99.21%。这些结果表明，利用基于MOFs的TFN纳滤膜/光催化剂结合膜分离和光催化过程是处理制药废水的有效策略。