纳米碳纤维基氮硫掺杂TiO 2 光催化剂的合成及应用

发布时间：2024-01-31 04:58

　　本课题将纳米碳纤维用于负载氮硫掺杂TiO2对印染污水进行处理,从而提高催化剂的使用率和催化效率,并且减少了二次污染。首先探究了两种高分子材料的不同比例对制成的纳米碳纤维的影响。分别探究了聚丙烯腈(PAN)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)两种聚合物在以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂的溶液中以3:7、4:6、5:5三种不同的比例混合溶解,由于两种高分子彼此互不相溶,在溶液中形成海岛结构,再分别对其进行静电纺丝。随后将制得的样品膜进行干燥处理之后,放入管式炉中进行碳化处理,得到柔性纳米碳纤维膜。结果表明,随着聚丙烯腈(PAN)含量的逐渐增加,可纺性发生了变化,通过在纺丝过程中使用LED光源照射喷射口发现,在可调范围里内,4:6比例的溶液静电纺丝最为稳定。在对制得的三种比例样品膜以及纯聚丙烯腈(PAN)样品膜进行碳化处理之后,对样品进行分析。BET(比表面积测试)测试结果表明,4:6样品的比表面积最大;SEM(扫描电镜)测试结果表明,碳化处理后制得的纳米碳纤维连续且纤维直径更小,4:6样品纤维表面更平滑;Raman(拉曼)测试结果表明,4:6样品碳纤维石墨化程度最高,结构缺陷最小;TEM(...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 静电纺丝技术
        1.2.1 静电纺丝技术的原理
        1.2.2 影响静电纺丝的因素
    1.3 碳纳米纤维的主要制备工艺及应用现状
    1.4 可见光催化剂
    1.5 本课题的研究意义及研究内容及意义
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究意义
    参考文献
第二章 纺丝乳液体系研究
    2.1 引言
    2.2 材料与仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 聚丙烯腈(PAN)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶液的制备
        2.3.2 聚丙烯腈(PAN)纳米纤维与海岛型纳米纤维的制备
        2.3.3 海岛结构纳米纤维的制备
        2.3.4 PAN纳米纤维与海岛型纳米纤维的表征
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 PAN与PMMA纯溶液的表面张力与浓度关系
        2.4.2 不同的两相混合比及浓度条件下黏度的变化
        2.4.3 表面形貌分析
        2.4.4 PAN/PMMA-3/7透射电镜分析
        2.4.5 PAN/PMMA-4/6透射电镜分析
        2.4.6 PAN/PMMA-5/5透射电镜分析
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 碳纳米纤维的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料与药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验方法
        3.2.4 测试方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 红外光谱分析
        3.3.2 拉曼光谱测试
        3.3.3 表面形貌分析
        3.3.4 X-射线光电子能谱测试
        3.3.5 比表面积分析
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 复合催化材料的制备与性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料与药品
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验方法
        4.2.4 测试方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 表面形貌
        4.3.2 透射电镜测试
        4.3.3 X-射线衍射测试
        4.3.4 X-射线光电子能谱测试
        4.3.5 复合催化剂材料的催化降解研究
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
硕士期间发表的学术论文和专利
致谢



本文编号：3891006