静电纺丝制备TiO 2 /Bi 2 O 3 /C复合纤维及其性能研究
发布时间：2021-06-21 17:53
光催化是一种有效降解水中污染物的方法,其具有成本低、操作简单等优点。目前,许多氧化物被用作光催化剂。静电纺丝是一种新兴的的制备纳米纤维的方法。静电纺丝有着突出的优势:其可纺的物质种类多并且制备出的纤维具有较高的孔隙率。目前,通过静电纺丝技术已经制备出许多种类的纳米纤维,这些纳米纤维具有独特的结构和优越的性能,探索其可行的应用领域非常重要。本论文以钛酸四丁酯为钛源,聚乙烯吡咯烷酮为模板,通过配置钛酸四丁酯的水解液及聚乙烯吡咯烷酮的DMF溶液来制备纺丝前驱体,并结合高压静电纺丝技术及高温煅烧成功制备出了不同比例的TiO2/Bi2O3/C柔性纳米纤维。快气流条件下制备的纤维主要成分为钛酸铋无定形二氧化钛以及单质碳,慢气流条件下制备的纤维主要成分为无定形二氧化钛、单质铋和单质碳。对复合纤维进行了热稳定性、亲疏水性、光催化性能和电催化性能测试,结果表明复合纤维为紫外响应型,4h后甲基橙去除率超过90%。结合复合纤维的柔韧性好稳定性好的特点,其可作为光催化材料应用。
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤维的电镜照片(a)Al(NO3)
图 1-1 纤维的电镜照片(a)Al(NO3)3:PAN=2，(b)Al(NO3)3:PAN=1。Cristina 等以醋酸铜为金属阳离子源、聚乙烯吡咯烷酮为模板、N，N 二甲基甲酰胺为溶剂，通过静电纺丝的方法成功合成出了氧化铜纳米纤维。先将醋酸铜溶解在 N，N 二甲基甲酰胺中，搅拌下加入聚乙烯吡咯烷酮，获得深绿色纺丝前驱体溶液。之后进行静电纺丝，最后将收集到的纤维膜在空气中高温煅烧，获得了单向结晶的氧化铜纳米纤维。这种纤维具有良好的催化性能。
第一章 绪论Han 等(2017)以为硝酸铁、钛酸四丁酯、N，N 二甲基甲酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮主要原料，通过改进的静电纺丝的方法成功制备出了三维纳米氧化铁-二氧化钛-活性炭复合纤维膜。将硝酸铁和钛酸四丁酯溶解在 N，N 二甲基甲酰胺中，将聚丙烯腈和聚乙烯吡咯烷酮溶解在另一份 N，N 二甲基甲酰胺中，之后将两种溶液混合均匀制备出纺丝前驱体并进行静电纺丝，正高压 25KV，负高压-3KV。将收集到的纤维膜在 700℃或者 750℃条件下隔绝空气进行煅烧，制备出复合纤维。这种复合纤维对水中的铜离子、砷离子等有毒离子具有较强的吸附能力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚丙烯腈和二氧化硅复合纤维膜富集-高分辨质谱法测定烟气中的有害化合物[J]. 申素素,梁大鹏,陈焕文,苏蕊. 分析化学. 2017(02)
[2]Cobalt doped ZrO2 decorated multiwalled carbon nanotube:A promising nanocatalyst for photodegradation of indigo carmine and eosin Y dyes[J]. William Wilson Anku,Samuel Osei-Bonsu Oppong,Sudheesh Kumar Shukla,Eric Selorm Agorku,Poomani Penny Govender. Progress in Natural Science:Materials International. 2016(04)
[3]静电纺丝法制备Ce/ZnO掺杂聚丙烯腈（PAN）复合膜及光催化性能研究[J]. 于翔鹏,傅佳佳,王鸿博. 化工新型材料. 2016(01)
[4]氧化锌-石墨烯复合电极制备及其对重金属铅的灵敏检测[J]. 卢圆圆,陈梦妮,高屹立,杨健茂,马小玉,刘建允. 分析化学. 2015(09)
[5]静电纺丝法制备MnOx掺杂聚丙烯腈碳纤维及其对超级电容性能的影响[J]. 解勤兴,郑安冉,张宇峰,关允飞,吴世华. 天津工业大学学报. 2014(06)
[6]Photodegradation of methyl orange by BiOI-sensitized TiO2[J]. LI Huiquana, b, CUI Yumina, b, HONG Wenshana, HUA Linc, and TAO Donglianga a School of Chemistry and Chemical Engineering, Fuyang Normal College, Fuyang 236041, China; b Anhui Provincial Key Laboratory for Degradation and Monitoring of Pollution of the Environment, Fuyang 236041, China; c Research District Center, Singapore Linovus Technology Private Limited 059818, Singapore. Rare Metals. 2012(06)
[7]电磁波吸收剂BaTiO3/MWCNT及其与PAN杂化纤维的制备与性能研究[J]. 毕成,朱美芳,张青红,李耀刚,王宏志. 无机材料学报. 2010(08)
[8]TiO2纳米纤维无纺布的制备及光催化性能研究[J]. 李从举,翟国钧,付中玉,王佩杰,常敏,李小宁. 无机化学学报. 2006(11)
本文编号：3241130
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤维的电镜照片(a)Al(NO3)
图 1-1 纤维的电镜照片(a)Al(NO3)3:PAN=2，(b)Al(NO3)3:PAN=1。Cristina 等以醋酸铜为金属阳离子源、聚乙烯吡咯烷酮为模板、N，N 二甲基甲酰胺为溶剂，通过静电纺丝的方法成功合成出了氧化铜纳米纤维。先将醋酸铜溶解在 N，N 二甲基甲酰胺中，搅拌下加入聚乙烯吡咯烷酮，获得深绿色纺丝前驱体溶液。之后进行静电纺丝，最后将收集到的纤维膜在空气中高温煅烧，获得了单向结晶的氧化铜纳米纤维。这种纤维具有良好的催化性能。
第一章 绪论Han 等(2017)以为硝酸铁、钛酸四丁酯、N，N 二甲基甲酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮主要原料，通过改进的静电纺丝的方法成功制备出了三维纳米氧化铁-二氧化钛-活性炭复合纤维膜。将硝酸铁和钛酸四丁酯溶解在 N，N 二甲基甲酰胺中，将聚丙烯腈和聚乙烯吡咯烷酮溶解在另一份 N，N 二甲基甲酰胺中，之后将两种溶液混合均匀制备出纺丝前驱体并进行静电纺丝，正高压 25KV，负高压-3KV。将收集到的纤维膜在 700℃或者 750℃条件下隔绝空气进行煅烧，制备出复合纤维。这种复合纤维对水中的铜离子、砷离子等有毒离子具有较强的吸附能力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚丙烯腈和二氧化硅复合纤维膜富集-高分辨质谱法测定烟气中的有害化合物[J]. 申素素,梁大鹏,陈焕文,苏蕊. 分析化学. 2017(02)
[2]Cobalt doped ZrO2 decorated multiwalled carbon nanotube:A promising nanocatalyst for photodegradation of indigo carmine and eosin Y dyes[J]. William Wilson Anku,Samuel Osei-Bonsu Oppong,Sudheesh Kumar Shukla,Eric Selorm Agorku,Poomani Penny Govender. Progress in Natural Science:Materials International. 2016(04)
[3]静电纺丝法制备Ce/ZnO掺杂聚丙烯腈（PAN）复合膜及光催化性能研究[J]. 于翔鹏,傅佳佳,王鸿博. 化工新型材料. 2016(01)
[4]氧化锌-石墨烯复合电极制备及其对重金属铅的灵敏检测[J]. 卢圆圆,陈梦妮,高屹立,杨健茂,马小玉,刘建允. 分析化学. 2015(09)
[5]静电纺丝法制备MnOx掺杂聚丙烯腈碳纤维及其对超级电容性能的影响[J]. 解勤兴,郑安冉,张宇峰,关允飞,吴世华. 天津工业大学学报. 2014(06)
[6]Photodegradation of methyl orange by BiOI-sensitized TiO2[J]. LI Huiquana, b, CUI Yumina, b, HONG Wenshana, HUA Linc, and TAO Donglianga a School of Chemistry and Chemical Engineering, Fuyang Normal College, Fuyang 236041, China; b Anhui Provincial Key Laboratory for Degradation and Monitoring of Pollution of the Environment, Fuyang 236041, China; c Research District Center, Singapore Linovus Technology Private Limited 059818, Singapore. Rare Metals. 2012(06)
[7]电磁波吸收剂BaTiO3/MWCNT及其与PAN杂化纤维的制备与性能研究[J]. 毕成,朱美芳,张青红,李耀刚,王宏志. 无机材料学报. 2010(08)
[8]TiO2纳米纤维无纺布的制备及光催化性能研究[J]. 李从举,翟国钧,付中玉,王佩杰,常敏,李小宁. 无机化学学报. 2006(11)
本文编号：3241130
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