1. Introduction Photocatalysts have

1. Introduction
Photocatalysts have been extensively used in combination with membrane
processes (inorganic [1-3] or polymeric [4]), with the purpose to limit biofouling and
prolong the life time of the membrane. Moreover hybrid photocatalysis-ultrafiltration
membrane processes have the potential to eliminate one of the most common
problems of membrane separation technologies, which is the generation of toxic
condensates. In many of the aforementioned applications, photocatalysts are involved
in the form of powders (slurries) in aqueous suspensions [5-7], as a pre-treatment
process to water feeding the membrane filtration modules, or as a post treatment stage
to the retentate effluent of the membranes. In the first case, stacking and accumulation
of the photocatalyst nanoparticles on the membrane surface compromises the
permeate flux while in the latter case, there is the need for an additional treatment to
separate and recover the photocatalyst particles from the purified retentate.
More recently, photocatalyst powders have been supported on different materials
in the form of thin layers, thus overcoming technological issues associated with
separation/recovery of the catalyst particles from the liquid-phase [8,9]. However, the photocatalyst immobilization often results in significant loss of photoactivity, mostly 69   due to the consequent reduction of the effective surface area [10]. Micro-, meso- and 70   nanoporous inorganic membranes in the form of monoliths have been used as 71   immobilization substrates. These monoliths are preferred over the conventional 72   polymeric materials, due to their excellent thermal, chemical, and mechanical stability 73   and the possibility of reusability [11,12]. For example, when membranes are 74   developed via dip-coating and sol-gel techniques, a high temperature treatment is 75   further required to render the deposited amorphous layer into the active TiO2 anatase 76   crystal phase. Chemical stability in terms of UV irradiation and resistance to the 77   concomitant attack by the photogenerated hydroxyl radicals is also mandatory for the 78   application of photocatalytic membranes in processes that combine photocatalysis and 79   filtration. Ceramic membranes, generally, consist of a macroporous substrate that 80   provides mechanical strength for an overlying thin active layer [13,14]. The usual way 81   to develop the active membrane layer is the sequential dip-coating of the substrate 82   into sols composed of different precursor materials, with particles of decreasing size, 83   as one goes from the rough support to the active layer. The purpose of this multi-84   coating procedure is to eliminate substrate defects [15,16] that undermine the integrity 85   of the active top layer. 86   The well-known TiO2 outstanding properties, such as high surface area, 87   relatively low toxicity, photochemical stability, light absorption, charge transport and 88   superior excited state lifetimes, make it the ‘photocatalyst of choice’ for most 89   applications [17]. Its wide use in commercial scale is mainly due to its significant 90   activity at room temperature, to the fact that organic pollutants are usually completely 91   mineralized to non-toxic substances (no production of recalcitrant intermediates), to 92   its low cost and finally to the possibility of deposition on various substrates (glass, 93   fibers, stainless steel, inorganic materials, sand, activated carbons), allowing 94   continuous operation/re-use. However, an inherent disadvantage of the TiO2 95   photocatalyst limiting its multipurpose application is its high band gap (3.2 eV for 96   anatase crystal phase), requiring activation by UV irradiation, which represents about 97   4% of the solar irradiation reaching the Earth’ surface. To overcome this 98   disadvantage, visible-light-active materials and technologies are under deployment, 99   aiming at extending the TiO2 photoresponse into the visible region thus exploiting 100   larger part of the solar light spectrum. Modification of TiO2 by anion or metal doping 101   [18-20] or by the combination with carbonaceous materials like carbon nanotubes, fullerenes and graphene oxide has recently showed significant enhancement of the 103   photocatalytic activity of TiO2 [21,22].

Kết quả (Việt) 1:

1. giới thiệu Xúc đã được sử dụng rộng rãi trong kết hợp với các màng tế bào quy trình (vô cơ [1-3] hoặc polymer [4]), với mục đích để giới hạn biofouling và kéo dài thời gian cuộc sống của màng tế bào. Hơn nữa lai photocatalysis-siêu lọc quá trình màng tế bào có tiềm năng để loại bỏ một trong những phổ biến nhất Các vấn đề công nghệ tách màng tế bào, là thế hệ độc hạithành. Trong rất nhiều các ứng dụng nói trên, xúc có liên quan ở dạng bột (slurries) trong dung dịch nước đình chỉ [5-7], như một điều trị trước xử lý nước cho ăn màng lọc các mô-đun, hoặc như là một giai đoạn điều trị đăng bàiđể phun ra retentate của màng. Trong trường hợp đầu tiên, xếp chồng và tích lũy của các hạt nano photocatalyst trên màng tế bào bề mặt thỏa hiệp các tràn ngập thông trong khi ở trường hợp thứ hai, đó là sự cần thiết cho một điều trị bổ sung để riêng biệt và phục hồi các hạt photocatalyst từ retentate tinh khiết. Gần đây, photocatalyst bột đã được hỗ trợ trên các vật liệu khác nhau trong các hình thức lớp mỏng, như vậy khắc phục vấn đề công nghệ liên quan đến chia tách/phục hồi các hạt chất xúc tác từ chất lỏng-giai đoạn [8,9]. Tuy nhiên, cố định photocatalyst thường kết quả trong mất mát đáng kể của photoactivity, chủ yếu là 69 do giảm diện tích bề mặt hiệu quả [10], sau đó. Micro-, meso - và 70 nanoporous màng chất vô cơ trong dạng tảng đá nguyên khối đã được sử dụng như chất cố định 71. Những tảng đá nguyên khối được ưa thích hơn những quy ước 72 vật liệu polymer, do nhiệt tuyệt vời của họ, hóa chất, và cơ khí ổn định 73 và khả năng của reusability [11,12]. Ví dụ, khi màng 74 phát triển qua lớp phủ nhúng và sol-gel kỹ thuật, điều trị nhiệt độ cao là 75 tiếp tục yêu cầu để render các lớp vô định hình gửi vào giai đoạn tinh thể anatase 76 TiO2 hoạt động. Sự ổn định hóa học trong điều kiện bức xạ UV và sức đề kháng cho các cuộc tấn công đồng thời 77 bởi các gốc hydroxyl của photogenerated cũng là bắt buộc đối với các ứng dụng 78 của màng photocatalytic trong quá trình kết hợp photocatalysis và 79 lọc. Màng gốm, nói chung, bao gồm một bề mặt macroporous 80 cung cấp sức mạnh cơ khí cho một mỏng hoạt động lớp nằm [13,14]. Cách 81 bình thường để phát triển các lớp màng hoạt động là tuần tự nhúng-lớp phủ của chất nền 82 vào sols sáng tác của các vật liệu khác nhau tiền thân, với các hạt của giảm kích thước, 83 là một đi từ thô hỗ trợ cho các hoạt động lớp. Mục đích của thủ tục đa-84 lớp này là để loại bỏ các khiếm khuyết bề mặt [15,16] làm suy yếu sự toàn vẹn 85 đầu trang lớp hoạt động. 86 người nổi tiếng TiO2 đặc tính nổi bật, như diện tích bề mặt cao, 87 độc tính tương đối thấp, ổn định photochemical, hấp thụ ánh sáng, phí vận tải và 88 superior vui mừng bang kiếp sống, làm cho nó photocatalyst' lựa chọn' cho hầu hết các ứng dụng 89 [17]. Nó sử dụng rộng rãi ở quy mô thương mại là chủ yếu là do hoạt động 90 đáng kể của nó ở nhiệt độ phòng, đến thực tế là các chất ô nhiễm hữu cơ thường hoàn toàn 91 khoáng để không phải của độc chất (không sản xuất ương ngạnh trung gian), đến 92 của nó với chi phí thấp và cuối cùng đến khả năng lắng đọng trên chất nền khác nhau (kính, 93 sợi, thép không gỉ, vật liệu vô cơ, cát, kích hoạt than) , cho phép 94 hoạt động/re-sử dụng liên tục. Tuy nhiên, một bất lợi vốn có của TiO2 95 photocatalyst hạn chế ứng dụng đa năng của nó là ban nhạc cao gap (3.2 eV cho giai đoạn tinh thể anatase 96), đòi hỏi phải kích hoạt bởi bức xạ UV, đại diện cho khoảng 97% 4 bức xạ mặt trời đến trái đất ' bề mặt. Để khắc phục này bất lợi 98, có thể nhìn thấy ánh sáng hoạt động vật liệu và công nghệ đang triển khai, 99 nhằm mục đích mở rộng TiO2 photoresponse vào vùng có thể nhìn thấy vì vậy khai thác 100 phần quang phổ ánh sáng năng lượng mặt trời lớn hơn. Sửa đổi của TiO2 anion hay kim loại doping 101 [18-20] hoặc sự kết hợp với vật liệu carbonate như carbon ống nano, fulleren và graphen ôxít mới cho thấy quan trọng tăng cường hoạt động 103 photocatalytic của TiO2 [21,22].

Kết quả (Việt) 2:

1. Giới thiệu
tác quang đã được sử dụng rộng rãi trong kết hợp với màng
trình (vô cơ [1-3] hoặc polyme [4]), với mục đích để hạn chế biofouling và
kéo dài thời gian sống của màng tế bào. Xúc tác quang-siêu lọc Hơn nữa lai
quá trình màng có khả năng loại bỏ một trong những phổ biến nhất
các vấn đề của công nghệ tách màng, đó là thế hệ của độc
ngưng tụ. Trong rất nhiều các ứng dụng nói trên, xúc tác quang học được tham gia
dưới hình thức bột (bùn) trong dịch treo chứa nước [5-7], như là một tiền điều trị
quá trình tưới nước cho ăn các module màng lọc, hoặc như là một giai đoạn sau điều trị
để các retentate nước thải của màng. Trong trường hợp đầu tiên, xếp chồng và tích tụ
của các hạt nano xúc tác quang trên bề mặt màng thỏa hiệp các
thông lượng thấm nhập trong khi trong trường hợp này, đó là cần thiết cho một điều trị bổ sung để
tách và thu hồi các hạt xúc tác quang từ retentate tinh khiết.
Gần đây hơn, quang xúc tác bột đã được hỗ trợ trên các vật liệu khác nhau
trong các hình thức của các lớp mỏng, do đó khắc phục vấn đề công nghệ kết hợp với
tách / phục hồi của các hạt chất xúc tác từ chất lỏng pha [8,9]. Tuy nhiên, bất động quang xúc tác thường dẫn đến mất mát đáng kể hoạt tính quang hóa, chủ yếu là 69 do sự giảm hậu quả của diện tích bề mặt hiệu quả [10]. Vi, meso- và 70 màng vô cơ nanoporous trong các hình thức của monoliths đã được sử dụng như là 71 nền cố định. Những monoliths được ưa thích hơn 72 vật liệu polymer thông thường, do tuyệt vời nhiệt, hóa học của họ, và sự ổn định cơ khí 73 và khả năng tái sử dụng [11,12]. Ví dụ, khi màng được 74 phát triển thông qua dip-sơn và sol-gel kỹ thuật, xử lý nhiệt độ cao là 75 tiếp tục yêu cầu để làm cho lớp vô định hình gửi vào giai đoạn hoạt động tinh thể TiO2 anatase 76. Hóa chất ổn định trong điều kiện chiếu xạ UV và chống lại các cuộc tấn công 77 đồng thời bởi các gốc hydroxyl photogenerated cũng là bắt buộc đối với các ứng dụng 78 của màng quang xúc tác trong quá trình kết hợp xúc tác quang và 79 lọc. Màng gốm, nói chung, bao gồm một chất nền macroporous 80 cung cấp sức mạnh cơ khí cho một lớp nền mỏng lớp hoạt động [13,14]. Cách thông thường 81 để phát triển các lớp màng hoạt động là tuần tự dip phủ của đế 82 thành sol gồm các tài liệu tiền thân khác nhau, với các hạt có kích thước giảm, 83 như một người đi từ vùng hỗ trợ mạnh để lớp hoạt động. Mục đích của quy trình sơn đa-84 này là để loại bỏ các khuyết tật bề mặt [15,16] làm xói mòn sự toàn vẹn 85 của lớp đầu hoạt động. 86 Các TiO2 đặc tính nổi bật nổi tiếng, chẳng hạn như khu vực cao bề mặt, 87 độc tính tương đối thấp, ổn định quang hóa, hấp thụ ánh sáng, phí vận chuyển và 88 kiếp trạng thái kích thích cao, làm cho nó là "quang xúc tác của sự lựa chọn" đối với hầu hết 89 ứng dụng [17] . Sử dụng rộng rãi trong quy mô thương mại chủ yếu là do 90 hoạt động có ý nghĩa của nó ở nhiệt độ phòng, thực tế là các chất ô nhiễm hữu cơ thường là hoàn toàn 91 khoáng với các chất không độc hại (không sản xuất các chất trung gian ngoan), 92 chi phí thấp của nó và cuối cùng khả năng lắng đọng trên chất nền khác nhau (thủy tinh, 93 sợi, thép không gỉ, vật liệu vô cơ, cát, than hoạt tính), cho phép hoạt động liên tục 94 / tái sử dụng. Tuy nhiên, một nhược điểm cố hữu của TiO2 95 quang xúc hạn chế ứng dụng đa năng của nó là khoảng cách ban nhạc cao (3,2 eV 96 anatase pha tinh thể), đòi hỏi phải kích hoạt bởi tia UV, đại diện cho khoảng 97 4% của bức xạ mặt trời đến bề mặt của Trái đất . Để khắc phục nhược điểm này 98, vật liệu và công nghệ ánh sáng khả-năng động đang được triển khai, 99 nhằm mở rộng photoresponse TiO2 vào vùng nhìn thấy được như vậy, khai thác 100 phần của quang phổ ánh sáng mặt trời. Sửa đổi của TiO2 bằng anion hoặc kim loại doping 101 [18-20] hoặc bởi sự kết hợp với các vật liệu chứa cacbon như các ống nano carbon, fullerene và graphene oxide gần đây đã cho thấy sự nâng cấp 103 hoạt tính quang của TiO2 [21,22].