可光降解納米復(fù)合薄膜的制備及固相光催化降解.pdf

1、本文綜述了光降解塑料的基本概況和研究進(jìn)展,重點(diǎn)研究了納米二氧化鈦-聚苯乙烯和磷酸鉍-聚苯乙烯復(fù)合薄膜的制備及固相光催化降解。本文的主要研究?jī)?nèi)容有三個(gè)部分:
　　 用納米二氧化鈦和硬脂酸鐵作為復(fù)合催化劑,將其包埋入商業(yè)的聚苯乙烯中,通過流延成膜法制備出了TiO2-Fe(St)3-PS復(fù)合薄膜。在紫外燈照射下對(duì)TiO2-Fe(St)3-PS復(fù)合薄膜、TiO2-PS復(fù)合薄膜以及PS純膜進(jìn)行光降解實(shí)驗(yàn),通過失重率、SEM、FT-IR、G

2、PC、元素分析等手段對(duì)其光降解的結(jié)果進(jìn)行表征。
　　 結(jié)果表明:微量的硬脂酸鐵的添加能夠有效地改善納米二氧化鈦在聚苯乙烯中的分散性,從而提高聚苯乙烯復(fù)合薄膜的光催化降解效率。在紫外光照射480h后,TiO2-Fe(St)3-PS復(fù)合薄膜的重均分子量降低了63.8％,數(shù)均分子量降低了74.49%,而TiO2-PS薄膜的重均分子量降低了35.78%,數(shù)均分子量降低了63.4%,純的PS薄膜的重均分子量只降低了6.15%,數(shù)均分子量只

3、降低了26.5%。光催化氧化過程導(dǎo)致了聚合物長(zhǎng)鏈的斷裂,有利于降解殘余物進(jìn)一步被生物降解。
　　 磷酸鉍是一種新型的催化活性較高的光催化劑,用水熱法合成磷酸鉍,并探究了合成磷酸鉍的最優(yōu)化條件,結(jié)果表明,在T=180℃,pH=1.3,t=72h時(shí)合成的磷酸鉍的光催化活性最高。將最優(yōu)化條件下合成的磷酸鉍粉體用包埋法分散到商業(yè)聚苯乙烯中制備出了BiPO4-PS復(fù)合薄膜,室溫下在紫外燈照射下進(jìn)行光降解實(shí)驗(yàn),對(duì)比了復(fù)合薄膜和純的PS薄膜的

4、光降解情況。通過失重率、SEM、FT-IR、UV-Vis、GPC、元素分析等手段對(duì)其光降解的結(jié)果進(jìn)行表征。結(jié)果表明:在紫外燈照射336h時(shí),PS薄膜的失重率為17.13%。而對(duì)于BiPO4-PS復(fù)合薄膜來說,在同樣的條件下,其失重率達(dá)到了29.63%,幾乎是純膜失重率的兩倍。
　　 另外,納米二氧化鈦塑料的固相光催化降解機(jī)理也是近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn),本文探究了氧氣和水對(duì)TiO2-PE復(fù)合薄膜的固相光降解的影響。結(jié)果表明:在無(wú)水無(wú)

5、氧的條件下,復(fù)合薄膜不降解,在有水無(wú)氧的條件下,復(fù)合薄膜也不降解.在有氧無(wú)水的條件下,復(fù)合薄膜降解120h后即不再發(fā)生降解,在氧氣和水同時(shí)存在的條件下,復(fù)合薄膜一直降解,且在前120h的降解效率一直高于只有氧氣存在時(shí)的降解效率。因此推斷出,聚合物表面吸附的水蒸氣和氧氣是納米TiO2-PE薄膜光催化降解的必須條件。
　　 本文介紹了一種改善納米TiO2在聚苯乙烯中分散性的新方法,發(fā)現(xiàn)了一種新的光降解塑料BiPO4-PS,并探究了納