高性能PAN纖維金屬配合物的制備及應(yīng)用.pdf

1、為制備兼具優(yōu)良催化活性和機(jī)械性能的非均相Fenton反應(yīng)催化劑，本文首先使用預(yù)加張力焙烘技術(shù)對聚丙烯腈(PAN)纖維進(jìn)行改性制備了同時(shí)具有高腈基轉(zhuǎn)化率和斷裂強(qiáng)力的偕胺肟改性PAN纖維(AO-PAN)，在優(yōu)化預(yù)加張力的基咄上將其與常規(guī)濕法制備的AO-PAN的腈基轉(zhuǎn)化率和機(jī)械性能進(jìn)行了比較，重點(diǎn)考察了預(yù)加張力對AO-PAN斷裂強(qiáng)力的影響，并使用X射線衍射圖譜(XRD)和傅里葉紅外光譜(FT-IR)等對預(yù)加張力后得到的AO-PAN的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了

2、分析。同時(shí)在使用鐵鹽與AO-PAN反應(yīng)制Fenton反應(yīng)催化劑時(shí)，采用硫酸鐵(Fe2(SO4)3)代替常用的氯化鐵(FeCl3)，重點(diǎn)研究了鐵鹽濃度和反應(yīng)溫度對催化劑中Fe3+配合量和催化活性的影響，并通過配位數(shù)的測定和X射線光電子能譜(XPS)、FT-IR等方法對催化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入分析，然后將催化劑應(yīng)用于偶氮染料的氧化降解反應(yīng)中，比較了使用兩種鐵鹽制備催化劑的活性，并對其存在時(shí)染料降解反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了初步研究。
　　 結(jié)

3、果表明，預(yù)加張力焙烘技術(shù)能夠解決PAN纖維腈基轉(zhuǎn)化率增加而產(chǎn)生的斷裂強(qiáng)力嚴(yán)重?fù)p傷問題，特別是當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到較高水平時(shí)作用越加明顯，施加的預(yù)加張力值為3-5N時(shí)改善效果最為顯著，在此條件下當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到80％-90％時(shí)其強(qiáng)力仍可以保持在80％以上。而且當(dāng)其與Fe3+反應(yīng)制備催化劑時(shí)AO-PAN由預(yù)加張力焙烘法所獲得的較高斷裂強(qiáng)力得以保留，能夠使配合物同時(shí)獲得較高水平的Fe3+配合量和斷裂強(qiáng)力。使用預(yù)加張力焙烘法制備的AO-PAN鐵配合物的催化

4、活性好于常規(guī)濕法制備的AO-PAN鐵配合物的催化活性，這為高性能催化劑的制備創(chuàng)造了必要條件。使用Fe2(SO4)3代替FeCl3能夠在不提高Fe3+配合量的條件下顯著提高其催化活性。在相同條件下使用Fe2(SO4)3與AO-PAN發(fā)生配位反應(yīng)時(shí)，所得到的AO-PAN鐵配合物的Fe3+配合量低于使用FeCl3時(shí)的Fe3+配合量，并且鐵鹽初始濃度的增加和配位反應(yīng)溫度的升高都能增加它們Fe3+配合量的差距。進(jìn)一步研究證明，AO-PAN與Fe2