二氧化鈦復(fù)合納米靜電紡纖維膜的制備及其光催化降解甲苯性能研究.pdf

1、揮發(fā)性有機(jī)污染氣體(VOCs)是室內(nèi)污染物的主要成分，它主要包括苯、甲苯、苯乙烯和甲醛等，長(zhǎng)期暴露其中，可對(duì)人體產(chǎn)生急性或慢性毒性，室內(nèi)環(huán)境污染問(wèn)題已引起了人們的普遍關(guān)注。光催化技術(shù)可以將污染物降解為無(wú)毒無(wú)害的二氧化碳和水，因此成為處理?yè)]發(fā)性有機(jī)氣體研究最多的技術(shù)。光催化劑TiO2是使用最為頻繁的光催化劑，但目前制備出的TiO2大都為納米顆粒形態(tài)，在使用時(shí)易團(tuán)聚造成光催化性能的降低，使用后難以回收，實(shí)際使用潛能較低。因此，如果能將TiO

2、2做成兼具有較大比表面積并且二維連續(xù)形態(tài)的納米纖維材料或?qū)⑵鋸?fù)合于納米纖維中，使其呈現(xiàn)膜狀結(jié)構(gòu)，那么它將具有較高的實(shí)際使用價(jià)值。靜電紡絲是目前唯一可以制備納米尺寸的連續(xù)長(zhǎng)纖維的技術(shù)，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作靈活方便、成本低廉、適用材料范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn)，因此，近些年靜電紡絲技術(shù)被越來(lái)越多地應(yīng)用于TiO2納米纖維材料的制備。本論文主要的研究?jī)?nèi)容如下所述:
　　(1)靜電紡絲/靜電噴霧方法制備TiO2及其性能對(duì)比研究（紡絲條件探究）
　　

3、紡絲液中高聚物的濃度是電紡能否成絲的關(guān)鍵，在本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)控制紡絲液中PVP(MW=58000)的濃度制備出不同的TiO2前驅(qū)體電紡溶液，PVP含量低的在高壓下只能產(chǎn)生噴霧顆粒，當(dāng)PVP濃度達(dá)到一定值時(shí)才能電紡成絲。將電噴霧和電紡絲后得到的產(chǎn)物經(jīng)高溫焙燒后即可得到顆粒狀和短棒狀的TiO2，并對(duì)其形貌、物相結(jié)構(gòu)和光催化降解甲苯性能進(jìn)行了對(duì)比。
　　(2) TiO2/聚酰亞胺(PI）復(fù)合納米纖維的制備及性能研究
　　通過(guò)同步靜電紡

4、PAA和PVP/TiO2前驅(qū)體紡絲液然后高溫焙燒的方法得到膜狀的TiO2/PI復(fù)合納米纖維，PI纖維與TiO2纖維交錯(cuò)分布，TiO2纖維賦予材料光催化性能，PI纖維為材料提供結(jié)構(gòu)加固的作用并提高了纖維膜的機(jī)械性能。探究了材料的形貌、結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能和光催化性能與復(fù)合比例的關(guān)系。
　　(3) TiO2/PAN復(fù)合納米纖維膜的制備及性能探究
　　通過(guò)同步靜電紡PAN和靜電噴霧TiO2顆粒的方法制備了TiO2/PAN復(fù)合纖維膜，在復(fù)