活性碳纖維的修飾及其分析應(yīng)用研究.pdf

1、論文以一種新型吸附材料——活性碳纖維(activated carbon fiber，ACF)為基礎(chǔ)，以吸附、分離與處理環(huán)境污水中無機(jī)及有機(jī)污染物為目標(biāo)，對其表面分別進(jìn)行了化學(xué)修飾和納米TiO<,2>固載改性，取得了一些初步的研究結(jié)果。 主要內(nèi)容包括： 1．低溫條件下由TiCl<,4]直接水解制備了金紅石相納米二氧化鈦(TiO<,2>)，同時(shí)將其負(fù)載于ACF上得到TiO<,2>/ACF復(fù)合光催化劑。用掃描電子顯微鏡(SEM

2、)、X-ray衍射儀(XRD)、熱重量分析儀(TG-DTA)、X射線光電子能譜儀(XPS)對所得復(fù)合光催化劑晶相和粒徑、表面形貌、TiO<,2>負(fù)載量、元素組成及結(jié)合態(tài)進(jìn)行了表征分析。SEM照片顯示二氧化鈦在ACF上以納米團(tuán)簇的形式均勻附著；XRD結(jié)果表明所得TiO<,2>/ACF中TiO<,2>的微晶尺寸為7.02 nm，350℃下煅燒后金紅石相TiO<,2>結(jié)晶更好，微晶尺寸為9.88 nm；TG曲線顯示TiO<,2>在復(fù)合光催化劑

3、中的百分含量為46.89﹪，在ACF上的負(fù)載量為0.88 g/gACF；XPS分析表明鈦元素以Ti<'4+>(即TiO<,2>)的形式存在。將煅燒后的TiO<,2>/ACF應(yīng)用于未通氧條件下有機(jī)染料茜素紅S(alizarin red S，ARS)的光催化降解，結(jié)果表明TiO<,2>/ACF具有良好的光催化性能。此光催化劑完美結(jié)合了ACF的特殊微孔結(jié)構(gòu)所具有的強(qiáng)吸附能力和TiO<,2>的光催化性能，且制備和負(fù)載方法簡單、方便、能耗小。

4、 2．開創(chuàng)性地利用?；?、氨解兩步有機(jī)反應(yīng)在ACF表面接枝酰胺進(jìn)行修飾改性。用傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(FT-IR)、X射線光電子能譜儀(XPS)對改性前后ACF的表面官能團(tuán)結(jié)構(gòu)和元素結(jié)合態(tài)及含量變化進(jìn)行了表征分析，結(jié)果顯示，ACF表面成功地引入了酰胺。將改性后的ACF(NH-ACF)應(yīng)用于水體中Cu<'2+>離子的去除處理，用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)檢測了所處理溶液中的Cu<'2+>離子濃度變化，進(jìn)而得出Cu<'