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、隨著我國工業(yè)化進程的飛速發(fā)展，由此帶來的環(huán)境問題日益顯現(xiàn)，尤其是近年來大氣污染嚴重，引起霧霾天氣頻發(fā)，對人類健康造成了嚴重的危害。大氣污染物主要來自工業(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濾材料，其中，聚酰亞胺纖維高溫過濾材料因其優(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)境保護的發(fā)展，對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捕捉灰塵，對垃圾焚燒產(chǎn)生的二噁英等有毒氣體沒有凈化作用，因此迫切需要開發(fā)一種既能捕塵又能降解有毒氣體的高溫濾袋。二氧化鈦作為一種半導(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，賦予了纖維紫外光催化性能，實現(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，以硫酸鈦作為鈦鹽，通過離子交換的方法制備聚酰亞胺/二氧化鈦復(fù)合纖維，考察了離子交換時間和硫酸鈦濃度對復(fù)合纖維形態(tài)的影響。測試結(jié)果表明，表面負載的二氧化鈦的含量較少，延長離子交換時間和增加硫酸鈦濃度對增加二氧化鈦的含量沒有影響，經(jīng)研究是由于Ti4+的價態(tài)太高，不利于離子交換。
　　改用離子價態(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，纖維表面成功負載了一層二氧化鈦納米顆粒，但是由于負載量較低，XRD測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載量，采用離子交換和原位沉積相結(jié)合的方法，通過增加離子交換-沉積的次數(shù)提高二氧化鈦的含量。XRD測試結(jié)果表明，纖維表面負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6h的紫外光催化，甲基橙的降解率為100％，表明PI/T