碳纖維負(fù)載TiO-,2-復(fù)相光催化材料的研究.pdf

1、二氧化鈦的負(fù)載化和催化活性的進(jìn)一步提高，是擴(kuò)大光催化材料實(shí)用化范圍的關(guān)鍵所在。本論文選用聚丙烯腈基碳纖維(PAN-CF)為載體，探索合適的溶膠凝膠工藝，通過(guò)浸漬涂覆技術(shù)制備碳纖維負(fù)載二氧化鈦薄膜光催化復(fù)合材料，并重點(diǎn)研究TiO2薄膜結(jié)構(gòu)及改性對(duì)碳纖維負(fù)載TiO2復(fù)相光催化材料催化性能的影響。
　　 首先，以Ti(OC4H9)4-C2H5OH-H2O體系的全相圖為理論依據(jù)，采用不同的溶膠體系及熱處理工藝制備不同的TiO2/CF光催

2、化材料，并對(duì)材料結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行表征，結(jié)果表明：溶膠濃度影響制備材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)、CF對(duì)TiO2的負(fù)載率及負(fù)載牢度；溶膠的濃度和退火溫度對(duì)制備材料的催化活性有明顯的影響。Ti濃度為0.5M的溶膠制備的TiO2/CF負(fù)載牢度好，負(fù)載率高，催化活性好。另外，考慮碳纖維的熱穩(wěn)定性，以退火溫度為600℃下保溫2h，升溫速率為2～3℃/min，為最佳的熱處理工藝。
　　 其次，為了充分利用載體的吸附性能，以提高TiO2/CF光催化材料的催化活

3、性，以聚乙二醇(PEG)為模板劑改性鈦溶膠，制備了多孔TiO2/CF光催化材料，研究了多孔TiO2/CF光催化復(fù)合材料對(duì)甲基橙溶液及品紅溶液的吸附性能，以及復(fù)合材料對(duì)甲基橙溶液的光催化性能，結(jié)果表明：多孔TiO2/CF光催化材料對(duì)甲基橙染料及品紅染料的吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，且吸附量隨PEG分子量的增大而增加；PEG分子量為2000時(shí)，與TiO2/CF相比，對(duì)甲基橙溶液的光催化效率有了一定的提高。
　　 再次，采用溶膠凝膠法及

4、浸漬涂覆技術(shù)分別制備了碳纖維負(fù)載TiO2/SnO2雙層結(jié)構(gòu)薄膜光催化材料(TiO2/SnO2/CF)及碳纖維負(fù)載SnO2-TiO2混合型薄膜光催化材料(SnO2- TiO2/CF)。結(jié)果表明：TiO2/SnO2雙層薄膜有效提高了材料的催化活性，與TiO2/CF相比，＇TiO2/SnO2/CF對(duì)甲基橙溶液的光催化降解效率提高了13.3％；而對(duì)于混合型的SnO2-TiO2/CF，當(dāng)SnO2含量為20％時(shí)，SnO2-TiO2/CF比TiO2/