半導(dǎo)體-聚合物纖維復(fù)合材料的制備及其光催化降解亞甲基藍(lán).pdf

1、本論文利用高壓靜電紡絲技術(shù)制備含有羧基且具有納微米多孔結(jié)構(gòu)和較高耐光降解性能的聚合物電紡纖維，以聚合物纖維為載體采用水熱法制備了半導(dǎo)體/聚合物纖維復(fù)合材料。研究了在模擬太陽光的照射下，所制備的半導(dǎo)體/聚合物纖維復(fù)合材料光催化降解亞甲基藍(lán)的催化性能與復(fù)合材料的重復(fù)利用性與穩(wěn)定性，研究內(nèi)容主要包括以下2部分。
　　(1)利用高壓靜電紡絲技術(shù)制備了PVDF電紡纖維，經(jīng)KOH/無水乙醇溶液預(yù)處理，在馬來酸酐(MAH)溶液中進(jìn)行接枝反應(yīng)，得

2、到PVDF-g-MAH纖維；以PVDF-g-MAH纖維為載體，采用水熱法在PVDF-g-MAH纖維表面負(fù)載PbS顆粒，得到PbS/PVDF-g-MAH纖維復(fù)合材料。研究了堿溶液濃度、溶劑、MAH的濃度等對PVDF纖維接枝率的影響；運(yùn)用掃描電子顯微鏡(SEM)，X射線衍射(XRD)，熱失重(TGA)，紫外-可見漫反射光譜(UV-VIS)，耐紫外光降解實(shí)驗(yàn)等對復(fù)合材料進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明去離子水中，在保持纖維原貌的條件下，堿液濃度越大、

3、MAH濃度越高接枝率也越高；UV-VIS分析顯示所制備的PbS/PVDF-g-MAH纖維復(fù)合材料吸收光譜范圍較寬，幾乎覆蓋整個(gè)可見光區(qū)。利用350W氙燈模擬可見光進(jìn)行光催化降解亞甲基藍(lán)，結(jié)果表明PbS/PVDF-g-MAH纖維復(fù)合材料的催化效率高于同等條件下制備的PbS粉體的催化效率，并且復(fù)合材料具有很好的光催化穩(wěn)定性。
　　(2)利用靜電紡絲技術(shù)制備出纖維直徑分布均勻，且表面含有羧基的聚合物(PSU/SMA)電紡纖維。利用PSU

4、/SMA纖維表面的羧基對鉍離子進(jìn)行絡(luò)合，引入硫脲為硫源，在水熱條件下，得到Bi2S3均勻分布于PSU/SMA纖維上的復(fù)合材料，再在水熱條件下，于Bi2S3/聚合物纖維復(fù)合材料表面制備一層TiO2，得到Bi2S3-TiO2/聚合物纖維復(fù)合材料。SEM和TEM分析顯示，Bi2S3-TiO2異質(zhì)結(jié)均勻的分布于纖維表面。UV-VIS分析顯示該復(fù)合材料在整個(gè)可見光區(qū)域均有較強(qiáng)的吸收。利用350W氙燈模擬太陽光進(jìn)行光催化降解水中亞甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果