聚酰亞胺-二氧化鈦復(fù)合纖維的制備及結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的飛速發(fā)展，由此帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題日益顯現(xiàn)，尤其是近年來(lái)大氣污染嚴(yán)重，引起霧霾天氣頻發(fā)，對(duì)人類健康造成了嚴(yán)重的危害。大氣污染物主要來(lái)自工業(yè)排放的高溫?zé)煔?，因此控制工業(yè)煙氣排放能有效地改善大氣環(huán)境。袋式除塵技術(shù)能有效捕捉高溫?zé)煔庵械姆蹓m，捕塵效率高，基本達(dá)到零排放，是治理大氣污染的主要手段。袋式除塵技術(shù)的核心是制備耐高溫濾袋的耐高溫過(guò)濾材料，其中，聚酰亞胺纖維高溫過(guò)濾材料因其優(yōu)異的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、耐光輻射性等在水泥廠、發(fā)

2、電廠、煉鋼廠等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。由于環(huán)境保護(hù)的發(fā)展，對(duì)高溫袋式除塵的性能要求更加苛刻，目前，大部分的高溫濾袋主要用來(lái)捕捉灰塵，對(duì)垃圾焚燒產(chǎn)生的二噁英等有毒氣體沒(méi)有凈化作用，因此迫切需要開(kāi)發(fā)一種既能捕塵又能降解有毒氣體的高溫濾袋。二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N半導(dǎo)體光催化材料，擁有良好的光催化性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐光腐蝕性、無(wú)二次污染以及成本低廉等特性，在光催化應(yīng)用方面表現(xiàn)了巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　在本文中，通過(guò)在聚酰亞胺纖維表面引入二氧化鈦，在保持

3、纖維基體熱穩(wěn)定性的同時(shí)，賦予了纖維紫外光催化性能，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料的功能化，主要工作如下:
　　首先，以商品化聚酰亞胺纖維為基體，以硫酸鈦?zhàn)鳛殁侞}，通過(guò)離子交換的方法制備聚酰亞胺/二氧化鈦復(fù)合纖維，考察了離子交換時(shí)間和硫酸鈦濃度對(duì)復(fù)合纖維形態(tài)的影響。測(cè)試結(jié)果表明，表面負(fù)載的二氧化鈦的含量較少，延長(zhǎng)離子交換時(shí)間和增加硫酸鈦濃度對(duì)增加二氧化鈦的含量沒(méi)有影響，經(jīng)研究是由于Ti4+的價(jià)態(tài)太高，不利于離子交換。
　　改用離子價(jià)態(tài)低的硫酸

4、氧鈦為鈦鹽，采用同樣的方法制備聚酰亞胺/二氧化鈦復(fù)合纖維，微觀形貌觀察顯示，纖維表面成功負(fù)載了一層二氧化鈦納米顆粒，但是由于負(fù)載量較低，XRD測(cè)試中未觀察到二氧化鈦的特征峰。
　　為了提高二氧化鈦粒子的負(fù)載量，采用離子交換和原位沉積相結(jié)合的方法，通過(guò)增加離子交換-沉積的次數(shù)提高二氧化鈦的含量。XRD測(cè)試結(jié)果表明，纖維表面負(fù)載的二氧化鈦顆粒的晶型為銳鈦礦。以甲基橙為降解物，經(jīng)過(guò)6h的紫外光催化，甲基橙的降解率為100％，表明PI/T