TiO-,2--Fe-,3-O-,4-復(fù)合納米纖維材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、近年來,伴隨社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,全球性的環(huán)境污染狀況日趨嚴(yán)峻,特別是工業(yè)廢水對水體的污染已成為全球水資源匱乏的重要因?yàn)橹?因此,污水處理問題倍受各國科研工作者關(guān)注。作為光催化劑的TiO2,具有價(jià)廉易得、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、催化效率高等諸多特性,因而被廣泛地用來處理工業(yè)廢水中的各種有機(jī)污染物。但是,由于TiO2(Eg=3.2～4.5 eV)較寬的帶隙,可利用的激發(fā)光僅限于紫外光,而太陽光中僅含3％～5％左右的紫外光,能源利用率低；并且,

2、納米級的TiO2很難在既保持較高的光催化活性又滿足特定的理化性能要求的條件下完好地回收再利用。
　　 針對上述問題,本文以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)與鈦酸四正丁酯反應(yīng)制備前驅(qū)體溶液,采用溶膠一凝膠法和靜電紡絲技術(shù)制得PVP／鈦酸四正丁酯復(fù)合纖維,經(jīng)高溫焙燒,得到直徑分布均勻的TiO2納米纖維,并以TiO2納米纖維為模板、通過乙二醇溶劑熱反應(yīng),在。TiO2納米纖維表面負(fù)載Fe3O4納米級粒子,從而制備出具有可見光催化性能的可磁性分離

3、回收的TiO2／Fe3O4復(fù)合納米纖維材料。
　　 采用掃描電子顯微鏡(SEM),紅外光譜(FT-IR),X射線粉末衍射(XRD),拉曼光譜儀(Raman)和紫外可見漫反射儀(Uv—Vis／DR)等分析測試方法對所制得的TiO2納米纖維及Fe3O4納米粒子負(fù)載量不同的TiO2／Fe3O4復(fù)合納米纖維進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)表征。結(jié)果表明,TiO2納米纖維為銳鈦礦型,尺寸分布均勻；TiO2／Fe3O4復(fù)合納米纖維是在TiO2納米纖

4、維上負(fù)載粒徑為十幾納米至幾十納米不等的Fe3O4粒子,粒子分布均勻,并且負(fù)載在TiO2納米纖維上的Fe3O4粒子的負(fù)載量和粒徑隨Fe3O4制備溶液濃度的變化可調(diào)控。且有鐵離子進(jìn)入TiO2晶格,Fe3O4與TiO2形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)。
　　 以有機(jī)染料羅丹明B的稀釋水溶液為降解模型,考察了所制得的TiO2納米纖維及Fe3O4納米粒子負(fù)載量不同的TiO2／Fe3O4復(fù)合納米纖維的光催化活性及對羅丹明B的降解率。結(jié)果表明,TiO2納米纖維在