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本课题在国家科技支撑计划《魔芋葡甘聚糖规模化加工和应用关键技术(2007BAE42B04)》和西南科技大学研究生创新基金《(TiO2/NiCoMnO4光热协同催化降解聚乙烯应用基础研究(13ycjjl2)》的资助下,首先通过催化降解亚甲基蓝的实验验证了纳米Ti02和NiCoMnO4的催化活性,然后将他们添加到聚乙烯薄膜中,系统地研究了热老化温度、热老化时间、催化剂添加量等对聚乙烯薄膜热降解行为的影响,最后往填充有催化剂的复合薄膜中添加抗氧剂1010,进行了复合薄膜在紫外光照射下的可控降解研究。希望本研究能为有机污水处理、聚乙烯薄膜的热降解和光热可控降解提供借鉴与指导。主要结论如下：(1)热催化降解亚甲基蓝时,纳米Ti02的热催化能力较差,反应40h后,亚甲基蓝的去除率只有35.6%。NiCoMnO4是一种比纳米Ti02更高效的热催化剂,在最优条件下热反应40h后,亚甲基蓝的去除率高达92.3%。NiCoMnO4能够在黑暗低温条件下将亚甲基蓝分解成甲苯,甚至CO2和H20。同时NiCoMnO4在水溶液中热催化降解亚甲基蓝的反应符合准一级动力学模型,满足Langmuir-Hinshelwood速率方程。(2)热降解聚乙烯薄膜时,热老化温度越高,时间越长,聚乙烯薄膜的老化程度越大,而且在空气中的降解程度大于在水中。纳米Ti02和NiCoMnO4都能较好地热降解聚乙烯薄膜,NiCoMnO4还能促使聚乙烯分子链发生交联,纳米Ti02和NiCoMnO4在聚乙烯薄膜中的最佳填充量分别是2%和1%。在空气中50℃下热老化90天后,纯LDPE薄膜、最佳填充量的LDPE/T1O2复合薄膜和LDPE/NiCoMnO4复合薄膜的羰基指数分别为0.06、0.29和0.74,分解温度分别下降22.8℃、65.6℃和53.4℃。在热催化降解聚乙烯薄膜时,纳米Ti02和NiCoMn0O4之间存在强烈的协同作用,催化剂填充量为5%的LDPE/TiO2/NiCoMnO4复合薄膜相对于LDPE/TiO2和LDPE/NiCoMnO4复合薄膜具有更大的老化程度。在空气中50℃下热老化90天后,催化剂填充量为5%的LDPE/TiO2/NiCoMnO4复合薄膜的羰基指数达到0.8,分解温度降低75.9℃。(3)光热可控降解聚乙烯薄膜时,纳米Ti02和NiCoMnO4都能降解聚乙烯薄膜,但纳米Ti02的光催化能力更强,NiCoMnO4能促使聚乙烯分子链发生交联,他们在聚乙烯薄膜中的最佳填充量分别为2%和5%。在50℃下紫外加速老化14天后,纯LDPE薄膜、最佳填充量的LDPE/TiO2复合薄膜和LDPE/NiCoMnO4复合薄膜的羰基指数分别为0.18、0.7和0.39,纯LDPE薄膜、最佳填充量的LDPE/TiO2复合薄膜分解温度分别下降15.2℃和61℃,而最佳填充量的LDPE/NiCoMnO4复合薄膜分解温度却升高了11.5℃。随着紫外老化时间的延长,LDPE/TiO2复合薄膜的分解温度逐渐降低,但是LDPE/NiCoMnO4复合薄膜的分解温度先升高后降低。在紫外光催化降解聚乙烯薄膜时,纳米TiO2和NiCoMnO4之间存在强烈的协同作用,催化剂填充量为5%的LDPE/TiO2/NiCoMnO4复合薄膜相对于LDPE/TiO2和LDPE/NiCoMnO4复合薄膜具有更大的老化程度。在50℃下紫外老化14天后,催化剂填充量为5%的LDPE/TiO2/NiCoMnO4复合薄膜的羰基指数达到0.7,分解温度降低49.2℃。抗氧剂1010能有效抑制LDPE/TiO2/NiCoMnO4复合薄膜的光催化降解,在LDPE/TiO2/NiCoMnO4复合薄膜中添加1.5%的抗氧剂1010后,复合薄膜的羰基指数从0.7降低至0.17,分解温度由375℃升高到423.3℃。