光热协同效应对PEEK纳米复合薄膜催化性能的影响
发布时间：2021-07-24 22:03
通过对热塑性塑料聚醚醚酮（PEEK）进行磺化,并负载光热催化剂硫化铜（CuS）和光吸收剂氧化石墨烯（GO）,制备了高效的PEEK/CuS/GO光热催化材料。磺化PEEK显著改善了CuS的分散性并提高了其比表面积。GO作为一种光吸收剂可以有效地提高复合材料的吸光度,并且CuS的光热效应可以将红外光转化为热能。在紫外-可见光条件下,由于PEEK改善了CuS的分散性和GO的电子接收效应,使得PEEK/CuS/GO具有较高的催化效率以及循环性。在模拟太阳光下,由于CuS在红外光下的光热效应,使得转化的热能升高了体系表面的温度,从而使得光激发的载流子（电子及空穴）迁移速率增加,因而PEEK/CuS/GO表现出高于紫外-可见光时的催化效率。
【文章来源】：塑料科技. 2020,48(10)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
Cu S和PEEK/Cu S/GO的SEM照片
为了检测样品的光学特性，在室温下对Cu S、PEEK/GO、PEEK/Cu S/GO 3种样品进行了紫外-可见-近红外吸收测量，结果如图2所示。从图2可以看出，纯Cu S仅在500 nm的紫外光区域具有吸收，说明其为紫外激发半导体催化剂。而在PEEK/GO中，其吸光度在可见光和红外光区域具有明显的提升，说明GO可以有效地吸收太阳光中的可见光和红外光。而在PEEK/Cu S/GO光热催化材料中，其光吸收相较另外两种材料得到提高，其吸收取得了明显的红移，说明其在模拟太阳光下具有高效的光吸收。这一特性产生的原因是具有较高光吸收的GO与高导热的Cu S复合后，增加了复合结构中的电子振动频率从而提高了光吸收。PEEK/Cu S/GO较高的红外光吸收可以导致有效的光热转换，因此本实验通过在红外光照条件下，连续监测溶液的温度变化来评估PEEK/Cu S/GO光热催化材料的加热性能。图3为不同材料对溶液温度影响的结果。从图3可以看出，在近红外光下，PEEK/Cu S/GO的升温速率最快，在120 s内从25.3℃升高到35.7℃，而PEEK/GO和Cu S仅仅升高到28.5℃和30.8℃。产生这一结果的原因是，Cu S具有较高的光热转化效率以及GO的高吸光性，两者的结合使得GO吸收的光能通过Cu S的表面等离子体共振转化为热能；并且温度的升高可以有效地提高催化体系中载流子的迁移效率，从而获得更高的量子效率[9-10]。
PEEK/Cu S/GO较高的红外光吸收可以导致有效的光热转换，因此本实验通过在红外光照条件下，连续监测溶液的温度变化来评估PEEK/Cu S/GO光热催化材料的加热性能。图3为不同材料对溶液温度影响的结果。从图3可以看出，在近红外光下，PEEK/Cu S/GO的升温速率最快，在120 s内从25.3℃升高到35.7℃，而PEEK/GO和Cu S仅仅升高到28.5℃和30.8℃。产生这一结果的原因是，Cu S具有较高的光热转化效率以及GO的高吸光性，两者的结合使得GO吸收的光能通过Cu S的表面等离子体共振转化为热能；并且温度的升高可以有效地提高催化体系中载流子的迁移效率，从而获得更高的量子效率[9-10]。2.3 材料对四环素的吸附性能
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯纳米复合材料光热效应研究进展[J]. 孙阳阳,张鸿雁,周建华,华京君. 化工新型材料. 2014(01)
[2]石墨烯研究进展[J]. 徐秀娟,秦金贵,李振. 化学进展. 2009(12)
[3]磺化聚醚醚酮的性能与应用[J]. 李恺军,陈晓婷,唐旭东. 合成技术及应用. 2007(03)
博士论文
[1]基于金属表面等离子激元的荧光增强及光热效应研究[D]. 刘玲.中国科学技术大学 2012
本文编号：3301514
【文章来源】：塑料科技. 2020,48(10)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
Cu S和PEEK/Cu S/GO的SEM照片
为了检测样品的光学特性，在室温下对Cu S、PEEK/GO、PEEK/Cu S/GO 3种样品进行了紫外-可见-近红外吸收测量，结果如图2所示。从图2可以看出，纯Cu S仅在500 nm的紫外光区域具有吸收，说明其为紫外激发半导体催化剂。而在PEEK/GO中，其吸光度在可见光和红外光区域具有明显的提升，说明GO可以有效地吸收太阳光中的可见光和红外光。而在PEEK/Cu S/GO光热催化材料中，其光吸收相较另外两种材料得到提高，其吸收取得了明显的红移，说明其在模拟太阳光下具有高效的光吸收。这一特性产生的原因是具有较高光吸收的GO与高导热的Cu S复合后，增加了复合结构中的电子振动频率从而提高了光吸收。PEEK/Cu S/GO较高的红外光吸收可以导致有效的光热转换，因此本实验通过在红外光照条件下，连续监测溶液的温度变化来评估PEEK/Cu S/GO光热催化材料的加热性能。图3为不同材料对溶液温度影响的结果。从图3可以看出，在近红外光下，PEEK/Cu S/GO的升温速率最快，在120 s内从25.3℃升高到35.7℃，而PEEK/GO和Cu S仅仅升高到28.5℃和30.8℃。产生这一结果的原因是，Cu S具有较高的光热转化效率以及GO的高吸光性，两者的结合使得GO吸收的光能通过Cu S的表面等离子体共振转化为热能；并且温度的升高可以有效地提高催化体系中载流子的迁移效率，从而获得更高的量子效率[9-10]。
PEEK/Cu S/GO较高的红外光吸收可以导致有效的光热转换，因此本实验通过在红外光照条件下，连续监测溶液的温度变化来评估PEEK/Cu S/GO光热催化材料的加热性能。图3为不同材料对溶液温度影响的结果。从图3可以看出，在近红外光下，PEEK/Cu S/GO的升温速率最快，在120 s内从25.3℃升高到35.7℃，而PEEK/GO和Cu S仅仅升高到28.5℃和30.8℃。产生这一结果的原因是，Cu S具有较高的光热转化效率以及GO的高吸光性，两者的结合使得GO吸收的光能通过Cu S的表面等离子体共振转化为热能；并且温度的升高可以有效地提高催化体系中载流子的迁移效率，从而获得更高的量子效率[9-10]。2.3 材料对四环素的吸附性能
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯纳米复合材料光热效应研究进展[J]. 孙阳阳,张鸿雁,周建华,华京君. 化工新型材料. 2014(01)
[2]石墨烯研究进展[J]. 徐秀娟,秦金贵,李振. 化学进展. 2009(12)
[3]磺化聚醚醚酮的性能与应用[J]. 李恺军,陈晓婷,唐旭东. 合成技术及应用. 2007(03)
博士论文
[1]基于金属表面等离子激元的荧光增强及光热效应研究[D]. 刘玲.中国科学技术大学 2012
本文编号：3301514
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3301514.html
