宽频响应型TiO2连续纤维:绿色合成、复合改性及水处理功能化

被引量 : 0次 | 上传用户:xxp520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着社会经济和工业技术不断发展,人类对于工业中合成的各类有机物的需求也与日俱增,它们中大多数具有毒害和难降解的特点,对生态环境造成了巨大威胁,进而影响整个生态系统的正常运转甚至人类生存与健康。TiO2作为光催化领域的关注重点,无毒无害、成本低廉,具有高稳定性和较高的紫外光活性。然而,TiO2在实际应用过程中仍存在诸多缺陷:易出现团聚现象且不易分离回收、光量子效率低下、无法利用太阳能中的可见光、比表面积小和孔结构不发达等。综上所述,有必要对通过对TiO2进行改性,提高光量子效率、扩展其对可见光的吸收,制备一种利于回收,具备孔结构以利于污染物表面富集的光催化剂。基于上述研究背景,同时对比了当前制备TiO2的主要方法,开发出一种以TiCl4为主要原料,同时利用其中的Ti元素和Cl元素,提高原料的原子利用率,通过改进的溶胶-凝胶法制备改性型TiO2纤维。我们通过三种方法制备了三种不同的改性型TiO2纤维,主要的研究内容和结果如下所示:(1)Ag/AgCl@TiO2纤维(S-CTF)是通过改进的溶胶-凝胶法制备了 TiO2纤维(TF),又利用浸渍-沉积-光致还原的方法将Ag/AgCl负载到TF表面上得到的。在整个合成过程中,我们选用TiCl4作为TF合成的Ti源,而NaOH溶液则用来水解TiCl4、中和产生的HCl并形成NaCl,将其回收后作为Ag/AgCl的Cl源。之后,我们利用了一系列表征手段(SEM、BET、XRD、XPS以及UV-vis DRS)对所制备材料的性能进行了探究。从这些结果中得知,制备的S-CTF结晶性良好,AgCl和Ag0成功地沉积在TF表面,且相较于TF(27.9 m2 g-1和5-40 nm),S-CTF具备更大的比表面积(30.6 m2 g-1)和窄化的介孔结构(孔径平均分布为3-22nm)。S-CTF(98.1%and 95.1%)对X-3B在可见光和紫外光下的光催化活性较TF(37.1%and 44.8%)都有了十分显著的提升。(2)我们将利用NaOH溶液水解TiCl4得到的NaCl回填至纺丝液中,经热处理后得到NaCl/TiO2纤维。在水中溶去NaCl后获得更大比表面积(37.5 m2-1)的多孔TiO2纤维,其孔径分布相较于TiO2纤维有明显的窄化,也具有更大的孔容,对于污染物的吸附作用(大约40%)也有了进一步的提升。另外更大的比表面积和更加发达的孔结构也更有利于光生载流子的传输,因此其光催化效果相较TiO2纤维也更优秀。(3)我们利用之前制备的NaCl/TiO2纤维,以NaCl作为BiOCl的Cl源,在室温条件下成功合成了 BiOCl/TiO2光催化纤维(BTF)。BiOCl的复合并没有影响TiO2纤维本身的孔结构,其增大了纤维的比表面积(51.7 m2 g-1),依旧保持了良好的吸附性能。同时由于两个半导体之间异质结的形成,使得BTF对光的吸收带边出现明显红移,具备更小的禁带宽度(3.01 eV),也有效地抑制了载流子的复合,从而具备很高的光催化活性(60 min时可达98%,120 min时超过99%)。另外,相较于利用了贵金属的改性方法来说,其成本大大降低。
其他文献
采用粉末冶金技术制备了空间对接用铜基摩擦材料,利用X射线衍射及定量化学分析技术对MoS2在材料烧结过程中的变化行为及与其他组元之间的作用进行研究。结果表明,MoS2在加压
目的 评价四种实验室检测Ⅱ型单纯疱疹病毒 (HSV Ⅱ)感染方法的灵敏度和特异度 ,寻找一种实验室检测HSV-Ⅱ 快而准的方法。方法 采用直接免疫荧光法 (DIFA)检测生殖器疱疹
目的:为提高龙血竭(CDB)的溶解度,采用环糊精包合技术制备龙血竭HP-β-环糊精包合物(CDBHP),并进行表征。方法:采用共沉淀法制备CDB-HP;通过红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DS
目的:研究Cyclin D1蛋白在卵巢癌发生、发展中的作用。方法:应用SP免疫组化法检测Cyclin D1蛋白在40例上皮性卵巢癌、10例正常卵巢组织中的表达。结果:Cyclin D1在上皮性卵巢
目的:1建立稳定的NOR1基因转染肝癌细胞系pcDNA3.1(+)/NOR1-HepG2。2应用大通量的基因芯片技术和荧光定量Real-time PCR技术,分析转染NOR1基因对肝癌细胞系HepG2基因表达谱的影
国内商品期货市场快速发展和日益成熟,商品期货对其他金融资产定价的影响力越来越大,逐渐成为投资者选择资产组合的重要考量。商品期货市场与股票市场的关联程度不仅决定了多
本文首先通过溶剂热反应制备出了具有一维结构的硫化镉纳米棒,然后将得到的硫化镉单体和六水硝酸铈进行进一步的水热反应,成功制备出不同摩尔掺比的硫化镉纳米棒/二氧化铈纳
大量的流行病学调查研究表明,大气细颗粒物(Particulate Matter 2.5,PM2.5)与人群心肺疾病的发病率和死亡率密切相关,其中对老年人、婴幼儿及患有基础慢性疾病等高危人群的影
工业烟气净化事关大气质量,本课题以钢铁厂炼钢炉渣-钢渣及天然矿石硅灰石CaSiO3(简称CS)为原料,开展了两种物料分别固结烟气中SO2、NOx、CO2的试验研究。分别以钢渣和硅灰石