二氧化鈦復合納米靜電紡纖維膜的制備及其光催化降解甲苯性能研究.pdf

1、揮發(fā)性有機污染氣體(VOCs)是室內污染物的主要成分，它主要包括苯、甲苯、苯乙烯和甲醛等，長期暴露其中，可對人體產生急性或慢性毒性，室內環(huán)境污染問題已引起了人們的普遍關注。光催化技術可以將污染物降解為無毒無害的二氧化碳和水，因此成為處理揮發(fā)性有機氣體研究最多的技術。光催化劑TiO2是使用最為頻繁的光催化劑，但目前制備出的TiO2大都為納米顆粒形態(tài)，在使用時易團聚造成光催化性能的降低，使用后難以回收，實際使用潛能較低。因此，如果能將TiO

2、2做成兼具有較大比表面積并且二維連續(xù)形態(tài)的納米纖維材料或將其復合于納米纖維中，使其呈現(xiàn)膜狀結構，那么它將具有較高的實際使用價值。靜電紡絲是目前唯一可以制備納米尺寸的連續(xù)長纖維的技術，具有設備簡單、操作靈活方便、成本低廉、適用材料范圍廣泛等優(yōu)點，因此，近些年靜電紡絲技術被越來越多地應用于TiO2納米纖維材料的制備。本論文主要的研究內容如下所述:
　　(1)靜電紡絲/靜電噴霧方法制備TiO2及其性能對比研究（紡絲條件探究）
　　

3、紡絲液中高聚物的濃度是電紡能否成絲的關鍵，在本實驗中通過控制紡絲液中PVP(MW=58000)的濃度制備出不同的TiO2前驅體電紡溶液，PVP含量低的在高壓下只能產生噴霧顆粒，當PVP濃度達到一定值時才能電紡成絲。將電噴霧和電紡絲后得到的產物經高溫焙燒后即可得到顆粒狀和短棒狀的TiO2，并對其形貌、物相結構和光催化降解甲苯性能進行了對比。
　　(2) TiO2/聚酰亞胺(PI）復合納米纖維的制備及性能研究
　　通過同步靜電紡

4、PAA和PVP/TiO2前驅體紡絲液然后高溫焙燒的方法得到膜狀的TiO2/PI復合納米纖維，PI纖維與TiO2纖維交錯分布，TiO2纖維賦予材料光催化性能，PI纖維為材料提供結構加固的作用并提高了纖維膜的機械性能。探究了材料的形貌、結構、機械性能和光催化性能與復合比例的關系。
　　(3) TiO2/PAN復合納米纖維膜的制備及性能探究
　　通過同步靜電紡PAN和靜電噴霧TiO2顆粒的方法制備了TiO2/PAN復合纖維膜，在復