Ag-LaFeO3復合納米纖維的設計合成及可見光催化活性研究.pdf

1、近些年，水體污染日趨嚴重，已威脅到人類安全。為解決這一污染問題，采用了各種各樣的方法，如：電解氧化法、生物技術、吸附法等。然而這些方法不僅成本高，而且效率低。目前，半導體光催化技術因其效率高、成本低和來源廣等特點，成為最具有吸引力和最有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒?。而在眾多半導體光催化材料中，LaFeO3在光學、電學和磁學方面都具有優(yōu)良的性能，受到人們的廣泛關注。
　　本文利用溶膠-凝膠法結合靜電紡絲技術，以 Fe(NO3)3·9H2O、C15

2、H21FeO6、La(NO3)3·6H2O和PVP-K30為原料，探討不同鹽體系、不同乙醇添加量和不同紡絲針頭對制備納米纖維形貌的影響。結果發(fā)現(xiàn)：以C15H21FeO6和La(NO3)3·6H2O溶解于10mL乙醇中配制的前驅(qū)液，更有利于在低電壓下進行紡絲，同時解決了紡絲針頭堵塞的問題。經(jīng)500℃焙燒后，同軸針頭紡制的纖維呈現(xiàn)良好的帶狀多孔結構，且光催化活性最佳。
　　此外，將同軸針頭紡制的纖維在不同溫度下焙燒。發(fā)現(xiàn)隨焙燒溫度的升

3、高，纖維形貌也發(fā)生變化。即：當焙燒溫度為400℃時，納米纖維之間相互粘連；到500℃和600℃時納米纖維呈現(xiàn)良好的帶狀多孔結構；再到700℃時，多生成較短帶狀多孔納米纖維。經(jīng)X射線衍射分析：這一系列纖維都為正交晶系LaFeO3相，沒有出現(xiàn)其它雜質(zhì)。通過光催化活性測試，其光催化活性順序為：500℃>600℃>700℃>400℃。
　　以500℃焙燒制備不同Ag摻量的LaFeO3帶狀納米纖維。結果發(fā)現(xiàn)，這一系列纖維都呈現(xiàn)出良好的帶狀多

4、孔結構。通過XRD分析顯示，當Ag摻量達到15wt％時，才出現(xiàn)Ag的特征峰。并且隨著Ag摻量增加，樣品中的Ag和LaFeO3的特征峰都增強。此外，纖維中的LaFeO3微晶尺寸也隨著Ag摻量的增加而增加。通過光催化測試可知，15wt%Ag-LaFeO3帶狀納米纖維光催化效果最佳，降解率達到了92.8%。
　　在不同焙燒溫度下制備的15wt%Ag-LaFeO3帶狀納米纖維。從SEM圖中可發(fā)現(xiàn)，焙燒溫度對帶狀納米纖維的形貌影響比較大。當