硫?qū)侔雽?dǎo)體異質(zhì)結(jié)-電紡纖維復(fù)合材料的制備與光催化性能研究.pdf

1、本論文利用高壓靜電紡絲法制備具有納微米尺寸、多孔結(jié)構(gòu)、耐光降解性能良好的PVDF-SMA氟電紡纖維氈,以其為載體,用水熱合成法制備了硫?qū)侔雽?dǎo)體異質(zhì)結(jié)/PVDF-SMA電紡纖維復(fù)合材料,研究該材料在紫外和可見光下光催化分解水制備氫氣的活性和穩(wěn)定性。主要包括以下3個(gè)方面內(nèi)容:
　　(1)通過水熱合成法在PVDF-SMA氟電紡纖維表面負(fù)載了分布均勻的SnS-SnS2/電紡纖維復(fù)合材料。運(yùn)用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、光電子

2、能譜(XPS)、透射電鏡(TEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-VIS)和熱重(TGA)對復(fù)合材料進(jìn)行了表征。制備的SnS-SnS2/電紡纖維復(fù)合材料的紫外-可見吸收光譜顯示,該材料在可見光下有很好的吸收,并且電紡纖維的吸收峰在氙燈模擬太陽光催化水制氫中不影響復(fù)合材料的光吸收。利用氙燈模擬可見光進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SnS-SnS2/電紡纖維復(fù)合材料降解甲基橙殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)為82.9％。在光催化水制氫的過程中,SnS-SnS2/電

3、紡纖維復(fù)合材料相對于粉體催化劑有較高的穩(wěn)定性和活性,平均每兩小時(shí)產(chǎn)氫量約為5.95ml。
　　(2)通過水熱合成法在PVDF-SMA氟電紡纖維表面成功制備了PbS-ZnS/電紡纖維復(fù)合材料。運(yùn)用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、光電子能譜(XPS)、透射電鏡(TEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-VIS)和熱重(TGA)對復(fù)合材料進(jìn)行了表征。制備的PbS-ZnS/電紡纖維復(fù)合材料的紫外-可見吸收光譜顯示,該材料在紫外光下有

4、很好的吸收,并且電紡纖維的吸收峰在汞燈模擬紫外光催化水制氫中不影響復(fù)合材料的光吸收。紫外光照下進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,PbS-ZnS電紡纖維復(fù)合材料降解甲基橙殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.23%,相比于P25-TiO2,PVDF/SMA電紡纖維,PbS-ZnS異質(zhì)結(jié)粉體,降解甲基橙的效率較好。在光催化水制氫的過程中,PbS/ZnS電紡纖維復(fù)合材料相對于粉體催化劑有較高的穩(wěn)定性和活性,平均每兩小時(shí)產(chǎn)氫量為10.45ml。
　　(3)通過水熱合

5、成法在PVDF-SMA氟電紡纖維表面負(fù)載了的In2S3-TiO2/電紡纖維復(fù)合材料。從SEM圖片可看出,TiO2均勻包裹在纖維表面,然后在TiO2表面分散負(fù)載了針狀I(lǐng)n2S3。運(yùn)用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、光電子能譜(XPS)、透射電鏡(TEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-VIS)和熱重(TGA)對復(fù)合材料進(jìn)行了表征。利用氙燈模擬可見光進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn),In2S3-TiO2/電紡纖維復(fù)合材料降解甲基橙殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.2