靜電紡絲法制備N摻雜PVDF-TiO2復合膜材料及其性能研究.pdf

1、本文通過靜電紡絲法制備PVDF膜材料，研究靜電紡絲溶液配備和纖維制備過程中，溶劑比、溶質(zhì)濃度、紡絲電壓三大影響因素對纖維制備的影響。結(jié)果表明，DMAc和丙酮最佳溶劑比為3：7，PVDF濃度為10％、靜電紡絲電壓為20kV時為最佳。
　　本文主要研究了溶膠凝膠法和靜電紡絲法結(jié)合制備PVDF/TiO2和N-PVDF/TiO2膜材料的方法與性能。溶膠凝膠法制備TiO2溶膠，將之與靜電紡絲法結(jié)合，制備的PVDF/TiO2膜，具有較高的孔隙

2、率，和良好的力學性能。SEM圖中可以看出，此方法制備的復合膜直徑尺寸小，平均尺寸為300nm。纖維連續(xù)光滑、未出現(xiàn)串珠、液滴等現(xiàn)象。由FTIR和XRD圖可知TiO2的引入，減弱了PVDF的α晶型結(jié)構(gòu)，破壞了PVDF的結(jié)晶規(guī)整度，也是力學性能和親水吸附性能提高的重要依據(jù)。通過甲基橙降解實驗可知，隨著TiO2含量的提高，甲基橙的吸光度隨之降低，即復合膜對甲基橙的降解率提高。TiO2含量為8%時，光催化降解率達到49.7%。說明TIO2的引入

3、，提高了復合膜的催化性能。
　　最后，通過制備氮摻雜TiO2溶膠的方法，結(jié)合靜電紡絲過程制備N摻雜PVDF/TiO2復合膜材料。氮的引入，使PVDF內(nèi)部的應力發(fā)生變化，從而表現(xiàn)出相比PVDF/TiO2更高的孔隙率，但力學性能比無摻雜復合膜有所減弱。SEM圖可看出，N摻雜含量的增大，導致纖維直徑尺寸隨之減小。而N含量增加至5%時，不利于靜電紡絲過程的順利進行，纖維表現(xiàn)出粗細不均的現(xiàn)象。FTIR和XRD圖可知，N摻雜的增加，PVDF表