活性炭纖維復(fù)合材料的制備及其光催化改性研究.pdf

1、本文以粘膠基活性炭纖維（ACF）為原料，以水溶性酚醛樹脂為粘結(jié)劑制備了片狀的活性炭纖維復(fù)合材料（ACFM），考察了粘結(jié)劑用量、熱處理升溫速率、活化溫度和活化時(shí)間對材料性能的影響。以鈦酸四正丁酯為前驅(qū)物，采用溶膠一凝膠法將Ti02負(fù)載到ACFM上面，實(shí)現(xiàn)了ACFM的光催化改性，制得了TACFM材料，以亞甲基藍(lán)溶液為模型化合物考察了溶膠配比、煅燒溫度對產(chǎn)品反應(yīng)性能的影響以及TACFM的重復(fù)利用性能，研究了TACFM對亞甲基藍(lán)溶液降解機(jī)理。實(shí)

2、驗(yàn)對所制備的材料進(jìn)行了熱重差熱分析、掃描電鏡（SEM）分析、X射線衍射（XRD）分析和低溫N<,2>吸附測試。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在成型的基礎(chǔ)上較低的粘結(jié)劑用量、較低的熱處理升溫速率、較高的活化溫度和較長的活化時(shí)間都有利于材料吸附性能的提高。掃描電鏡分析表明短切纖維無序交錯(cuò)排列，材料中形成了獨(dú)特的開放式結(jié)構(gòu)，低溫氮吸附測試顯示ACFM比表面積達(dá)891.6 m<'2>／g，孔結(jié)構(gòu)仍以微孔為主，并產(chǎn)生一定量的中孔，材料具有分子篩效應(yīng)，對氣

3、體表現(xiàn)出吸附選擇性。 TACFM與ACFM具有相似的孔結(jié)構(gòu)分布，由于TiO<,2>對孔隙的堵塞，造成材料比表面積下降，而t圖法分析結(jié)果表明TiO<,2>增加了材料的外表面積。由XRD分析和SEM照片可知，負(fù)載的TiO<,2>全部為銳鈦礦相，并以薄膜形式負(fù)載于纖維表面。600℃下煅燒所得樣品對亞甲基藍(lán)降解效果最好。TACFM對亞甲基藍(lán)溶液仍具有較好的吸附效果，但無光條件下循環(huán)兩次后已基本失去吸附能力，然而在紫外光照射下，負(fù)載TiO