负载锥状钛酸盐的聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及其光催化性能研究

发布时间：2023-10-27 18:23

　　光催化技术因其优异的能量转化性能为环境和能源问题提供了有效的解决方案。高效的光催化剂大多为纳米级的粉体材料,但纳米级光催化剂在光催化反应后难以回收,容易造成二次污染,限制了其在工业生产、生活中的应用。纳米纤维具有比较大的比表面积,用于负载纳米尺寸的光催化剂,可以减少纳米级粉体的团聚,并便于回收光催化剂。本文以聚丙烯腈纳米纤维为基础,在纳米纤维上依次沉积α-TiO2层和钛酸盐(H2Ti5011·3H2O,HTO),制备了纤维复合材料(HTO@α-TiO2@f-PAN NF)。通过对纤维复合材料制备条件的探索,研究了纤维复合材料的生长机理。并以罗丹明B(RhB)水溶液和盐酸四环素(TC-HCl)水溶液为目标污染物,研究了纤维复合材料的光催化性能。主要工作如下:(1)首先,通过溶液法共聚制备了羧基化的聚丙烯腈(C-PAN)粉末。再将C-PAN和商业级聚丙烯腈粉末共混(质量比为1:1),以此为成纤聚合物,将其溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,制备纺丝原液(浓度为13 wt%)。然后采用静电纺丝技术制备了功能化聚丙烯腈纳米纤维膜(f-PANNF)作为光催化剂的载体,在纳米纤维表面先后负载α...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化材料概述
        1.2.1 光催化剂
        1.2.2 光催化剂在环境净化方面的应用
        1.2.3 光催化剂性能的提升
    1.3 光催化剂的载体材料
        1.3.1 无机非金属材料载体
        1.3.2 金属材料载体
        1.3.3 有机高分子材料载体
    1.4 本课题的研究意义及内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第二章 负载锥状钛酸盐的聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及其生长机理的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 纤维复合材料的制备
        2.2.4 纤维复合材料的表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 成纤聚合物的选择
        2.3.2 功能化聚丙烯腈纳米纤维工艺参数的选择
        2.3.3 纤维复合材料的XRD表征
        2.3.4 纤维复合材料的扫描电镜和元素分布分析
        2.3.5 纤维复合材料的透射电镜和元素分布分析
        2.3.6 纤维复合材料的XPS分析
        2.3.7 纤维复合材料的生长机理
    2.4 本章小结
第三章 负载锥状钛酸盐的聚丙烯腈纳米纤维膜的光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 纤维复合材料的性能测试
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 光催化性能测试
        3.2.4 耐水洗性能测试
        3.2.5 溶液的吸光度测试
        3.2.6 沾色样品的颜色特征值测试
        3.2.7 纤维复合材料的光吸收能力测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 纤维复合光催化材料对有色污染物的光催化性能研究
        3.3.2 纤维复合光催化材料对无色污染物的光催化性能研究
        3.3.3 纤维复合光催化材料的耐水洗性能研究
        3.3.4 纤维复合材料的光催化机理研究
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和申请的专利
致谢



本文编号：3857036