ACF-TiO2包裝光催化復(fù)合材料的研究.pdf

1、本文以速生杉木為原料，利用苯酚液化技術(shù)、熔融紡絲工藝、二氧化碳活化制備木質(zhì)活性炭纖維(ACF)，又以ACF作為載體，負(fù)載納米TiO2作為光催化降解材料使用。探討了活化溫度、活化時(shí)間、二氧化碳流量對(duì)ACF碘吸附值的影響，采用SEM、XRD、Raman、BET等對(duì)ACF的表面進(jìn)行分析檢測(cè);通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了活性炭纖維負(fù)載納米TiO2(ACF/TiO2)的工藝，研究了無(wú)水乙醇量、去離子水量、浸漬時(shí)間和浸漬液濃度等因素對(duì)納米TiO2負(fù)載率的影響

2、;考察了煅燒溫度、煅燒時(shí)間、升溫速率和光照時(shí)間等因素對(duì)ACF/TiO2降解亞甲基藍(lán)溶液的效果及煅燒溫度對(duì)納米TiO2負(fù)載率的影響，采用SEM、XRD、FTIR、XPS等對(duì)ACF/TiO2的表面結(jié)構(gòu)做了檢測(cè);最后探討了不同因素對(duì)ACF/TiO2降解甲醛氣體效果的影響。以下是主要結(jié)論:
　　(1)隨活化溫度和活化劑用量的增加，ACF的碘吸附值明顯增加，其收率隨活化溫度的升高呈現(xiàn)降低趨勢(shì);當(dāng)活化時(shí)間增加到40min時(shí)，ACF的碘吸附值達(dá)

3、到最大。隨著活化溫度的升高，其內(nèi)部微結(jié)構(gòu)趨于有序化，孔結(jié)構(gòu)主要以微孔為主，其微孔率達(dá)到90％，只存在少許的中孔和大孔結(jié)構(gòu)，微孔孔徑在0.3～0.5nm之間。
　　(2)隨著乙醇量的增加和浸漬時(shí)間的延長(zhǎng)，納米TiO2的負(fù)載率都呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，但浸漬時(shí)間對(duì)負(fù)載率的影響不大;隨去離子水量的減少和浸漬液濃度的增加，納米TiO2的負(fù)載率隨之增加。
　　(3)隨著升溫速率和煅燒時(shí)間的增加，對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率逐漸增大;不同煅燒溫度

4、下的ACF/TiO2降解亞甲基藍(lán)的效果隨光照時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)，且450℃煅燒時(shí)降解效果最好。ACF和ACF/TiO2的分子結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)發(fā)生了改變，ACF/TiO2在1402和471 cm-1左右出現(xiàn)了納米TiO2的Ti-O特征吸收峰，說(shuō)明TiO2很好的固定在ACF上。煅燒溫度升高使Ti元素和晶格氧Ti-O鍵的含量先增加后減少。
　　(4)光照時(shí)間、光催化劑用量和初始甲醛濃度的增加，使得ACF/TiO2對(duì)甲醛的降解率逐漸增加;隨Ti