氣電紡制備中空CeO2-Al2O3超細(xì)纖維及其染料吸附性能研究.pdf

1、氧化鈰(CeO2)是稀土家族中一種價(jià)廉、用途廣泛的重要化合物，具有螢石型晶體結(jié)構(gòu)，常溫下呈淡黃色，開(kāi)發(fā)與應(yīng)用前景廣闊。由于其具有化學(xué)穩(wěn)定性好、快速氧空位擴(kuò)散性能，從而具有很強(qiáng)的儲(chǔ)氧、釋氧及氧化還原能力，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于催化材料、固體燃料電池電解質(zhì)、催化載體材料等領(lǐng)域。近年來(lái)，氧化鈰納微纖維的制備及應(yīng)用引起了許多學(xué)者的廣泛關(guān)注。氧化鋁(Al2O3)是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)陶瓷材料，其具有高強(qiáng)度、高模量、膨脹系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性高等性能，目前被廣

2、泛應(yīng)用于耐火材料、高溫絕緣材料、陶瓷基復(fù)合材料的增強(qiáng)材料。
　　本實(shí)驗(yàn)以硝酸鈰、氯化鋁、金屬鋁粉等為原料配制了前驅(qū)體紡絲液，并將其按不同的比例混合均勻做為殼層紡絲液，芯層紡絲液為芝麻油，采用同軸氣電紡絲技術(shù)制備了具有中空結(jié)構(gòu)的CeO2/Al2O3超細(xì)纖維。主要分析了殼層紡絲液粘度、紡絲電壓、紡絲風(fēng)壓、殼層紡絲液擠出速率、升溫速率以及煅燒溫度等工藝參數(shù)對(duì)成纖工藝以及纖維形貌的影響。采用SEM、TG、XRD、XPS、BET測(cè)試手段對(duì)中

3、空CeO2/Al2O3超細(xì)纖維的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。將制備的中空CeO2/Al2O3超細(xì)纖維用于吸附甲基橙(MO)染料溶液，并研究了Ph值、MO初始濃度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)吸附性能的影響。
　　研究結(jié)果表明，較佳的中空CeO2/Al2O3超細(xì)纖維制備工藝為:紡絲電壓40 kV，紡絲風(fēng)壓0.08 MPa，殼層紡絲液粘度2.75 Pa·s，殼層進(jìn)液速率30 mL/h，煅燒升溫速率為2℃/min，煅燒溫度為700℃。在此工藝參數(shù)下制備的初生纖