靜電紡絲法制備TiO2及其光催化行為的研究.pdf

1、水是人類賴以生存的物質(zhì)之一。
　　 現(xiàn)在全球范圍內(nèi)水資源短缺,這不僅威脅著人類的生存,而且制約了經(jīng)濟的發(fā)展。污水處理的研究越來越受到重視,研究出了很多新的技術(shù),光催化技術(shù)即是其中之一。光催化氧化技術(shù)因具有效率高、能耗低、操作簡便、反應(yīng)條件溫和、適用范圍廣及可減少二次污染等突出特點,在有機廢水處理中備受關(guān)注。
　　 納米TiO2具有比表面積大、無毒、成本低和使用壽命長等優(yōu)點,在光催化降解領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。但納米TiO2呈強

2、極性,粒子表面能高,在水及有機介質(zhì)中易團聚,使納米TiO2有效作用面積下降,在實際應(yīng)用中受到很大的限制。同時有機污染物在納米TiO2表層覆蓋率低,納米TiO2禁帶寬度為3.2 eV,其光催化特性只限于紫外波段,光響應(yīng)范圍窄,難以有效利用太陽光,影響納米TiO2對有機污染物的吸附和光降解性能。解決上述問題的主要途徑是對TiO2催化劑進(jìn)行改性。
　　 以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、鈦酸丁酯、乙酸鋅為前驅(qū)體,利用靜電紡絲法,以旋轉(zhuǎn)的葉輪

3、為收集裝置,利用程序升溫法,在550℃下空氣氛圍中燒結(jié)6 h,制備Zn2+摻雜的TiO2納米纖維。采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紅外吸收光譜(FTIR)等測試技術(shù)對復(fù)合納米纖維的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征,并研究了該復(fù)合催化劑在紫外光照射下對亞甲基藍(lán)的催化降解性能。結(jié)果表明,在100 mL2.0 mg/L亞甲基藍(lán)溶液中加入Zn2+摻雜的TiO2納米纖維,光催化降解40分鐘后,亞甲基藍(lán)的降解率高于70％。
　　 以

4、PVP/Ti(OC4H9)4溶膠為殼層,以PVP/Ni(CH3COO)2·4H2O溶膠為核層,采用同軸靜電紡絲法,以碳棒為接收裝置,制備了核殼結(jié)構(gòu)Ti(OC4H9)4/Ni(CH3COO)2·4H2OPVP纖維；用程序升溫法,在550℃下空氣氛圍中燒結(jié)6 h,制備了NiO-TiO2同軸納米纖維。采用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、紅外吸收光譜、熱重(TG)等測試技術(shù)對復(fù)合納米纖維的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征,并研究了該催化劑在紫外光照射下對亞甲基

5、藍(lán)溶液的催化降解性能。結(jié)果表明在100 mL2.0 mg/L亞甲基藍(lán)溶液中加入NiO-TiO2同軸納米纖維,光催化降解40分鐘后,亞甲基藍(lán)的降解率接近85％,而且該復(fù)合催化劑可以循環(huán)使用。
　　 采用聚乙烯吡咯烷酮溶膠通過靜電紡絲法制備出PVP納米纖維。在紡絲的過程中以碳棒為收集裝置,把PVP納米纖維直接固載在碳棒上,在250℃預(yù)氧化,850℃炭化,得到碳納米纖維。將碳纖維漬取鈦酸丁酯,200℃下熱處理后在550℃下在空氣中焙燒