TiO-,2--PAN復(fù)合納米纖維材料的制備及表征.pdf

1、TiO2作為一種性能優(yōu)良的光催化材料，以具有合適的禁帶寬度，較大的表面積，較強的氧化還原性及無毒、成本低等優(yōu)點在太陽能的存儲與利用、光電轉(zhuǎn)換及光降解大氣和水中污染物等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。利用TiO2納米粒子的催化性能，并用聚合物做為載體既能發(fā)揮納米粒子的高催化性和高選擇性，又能通過聚合物的穩(wěn)定作用使其具有長效穩(wěn)性。 本文通過溶膠—凝膠過程，采用靜電紡絲技術(shù)制備了“聚丙烯腈/鈦酸正丁酯”復(fù)合前驅(qū)體納米纖維。通過水熱法和溶劑熱法

2、處理使復(fù)合纖維中的鈦酸正丁酯在適當(dāng)?shù)乃嵝曰蛘邏A性條件分解，獲得不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)含鈦量的TiO2/PAN納米復(fù)合纖維，復(fù)合氧化物的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)通過X—射線粉末衍射（XRD）、紅外（IR）、激光拉曼光譜（Raman）、場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE—SEM）、接觸角（CA）等多種手段進(jìn)行表征。結(jié)果表明，經(jīng)過對有機—無機復(fù)合纖維進(jìn)行水熱和溶劑熱處理后，成功的將TiO2納米粒子固載到了纖維薄膜上。 研究發(fā)現(xiàn)，水熱合成時，尿素作用下在纖維上

3、生成了許多球體粒子，油酸作用時鈦酸正丁酯水解后卻包覆在纖維的表面；溶劑熱合成時，尿素作用下，隨著鈦源負(fù)載量的降低，生成的TiO2粒子數(shù)量更多，尺寸也更均一，分布也更均勻，1％Ti時是最有利于TiO2粒子生成的條件，生成的TiO2粒子直徑大約在20-120nm之間；油酸作用時與水熱體系酸性條件下得到的形貌相似。通過接觸角測量，該復(fù)合材料具有很強的疏水性能，疏水性TiO2光催化劑在處理難降解有機廢水方面有潛在的應(yīng)用；1％Ti時復(fù)合材料在紫外