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1、本文首先用高碘酸鈉對(duì)纖維素進(jìn)行選擇性氧化,再用高錳酸鉀進(jìn)一步氧化,獲得局部氧化的雙羧基纖維素,然后在二氧化鈦懸濁液里超聲處理而負(fù)載二氧化鈦,最后用葉綠素銅鈉溶液浸泡,獲得負(fù)載有敏化二氧化鈦的纖維素材料。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了較合理的參數(shù)值:高碘酸鈉濃度為0.05 mol·L-1時(shí),在40℃下對(duì)纖維素氧化4 h,然后在60℃下氧化40 min;40℃下,高錳酸鉀(0.4 mol·L-1)氧化20 min;二氧化鈦處理時(shí),超聲兩次,二氧化鈦含量為0
2、.0120 g·(50 mL)-1;葉綠素銅鈉含量為0.0100 g·(50 mL)-1,敏化時(shí)間為10 h。通過(guò)傅里葉紅外光譜(FTIR),熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM),X射線衍射(XRD)等表征手段可以確定二氧化鈦較均勻地負(fù)載在纖維素非織造布上,且其表面被葉綠素銅鈉敏化。
對(duì)制備的材料進(jìn)行性能測(cè)試,包括:光催化性能,耐皂洗牢度,抗紫外性能,熱性能。(1)光催化降解羅丹明B,當(dāng)降解時(shí)間為1 h時(shí),降解速率開始增大,因
3、為當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)光強(qiáng)度增大,同一時(shí)刻下,可見光和紫外光數(shù)量增多,有利于提供充足的光能;當(dāng)光降解時(shí)間為3h時(shí),負(fù)敏材料(負(fù)載敏化二氧化鈦的氧化纖維素材料)將羅丹明B完全光催化降解,而鈦(二氧化鈦納米顆粒)和負(fù)鈦材料(負(fù)載二氧化鈦的氧化纖維素材料)作用下的最后殘存率分別為89.0%、71.0%。負(fù)敏材料響應(yīng)太陽(yáng)光的能力較強(qiáng),提高了對(duì)太陽(yáng)光的利用率。經(jīng)洗滌15次以后,負(fù)敏材料3.5 h將羅丹明B完全降解,說(shuō)明其依然有較好的光催化降解羅丹明B的能力
4、。(2)光催化降解甲醛溶液,在日光燈下,負(fù)敏材料對(duì)甲醛的降解能力最強(qiáng),5 h后,甲醛去除率達(dá)到28.9%,而鈦和負(fù)鈦材料的去除率都小于10.0%。經(jīng)洗滌15次后,負(fù)敏材料的去除率為23.2%,仍然有較強(qiáng)地去除甲醛的能力。(3)皂洗色牢度,當(dāng)洗滌3~18次后,色牢度均能達(dá)到3~4級(jí)。(4)抗紫外性能,洗滌15次后,材料的抗紫外性能降低,但仍然具有較好的抗紫外效果。(5)熱重曲線(TG)分析可知,原樣品和負(fù)敏材料的最后殘留率分別為11.6%
5、,21.0%,而負(fù)敏材料中敏化二氧化鈦占的比重約為3.1%,表明負(fù)載在纖維素材料上的敏化二氧化鈦?zhàn)枞甲饔妹黠@。熱重微分曲線(DTG)分析可知,在初始降解階段,負(fù)敏材料的失重速率較快;在主要降解階段,原樣品的降解速率迅速增大,很快超過(guò)負(fù)敏材料;降解速率最大值超前33℃,說(shuō)明敏化二氧化鈦催化了纖維素反應(yīng);殘?jiān)到怆A段,負(fù)敏材料的降解速率高于原樣品,但降解最大速率滯后10℃,說(shuō)明敏化二氧化鈦在第二階段催化纖維脫水成炭,但生成的碳質(zhì)殘?jiān)诟邷夭?/p>
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