聚偏氟乙烯/二氧化鈦復合介孔膜的制備及其在光催化降解有機污染物中的應用研究
發(fā)布時間:2021-01-26 22:27
多孔二氧化鈦薄膜具有連通的孔隙,有利于物質(zhì)的傳輸,活性中心可以有效提高光催化性能和光電轉(zhuǎn)換效率,其合成、表征和應用是當前多孔膜材料領域的研究熱點之一。本文簡要介紹了多孔二氧化鈦薄膜主要的制備方法及其應用;針對傳統(tǒng)復合膜中無機膜脆、易碎、不耐酸堿和有機溶劑等問題以及聚偏氟乙烯膜高疏水性問題,研究了聚偏氟乙烯/二氧化鈦復合介孔膜的制備方法,并研究了其在光催化膜反應器處理有機污染物方面的應用。主要結(jié)果如下:1、溶膠-凝膠雙模板法合成結(jié)合溶劑萃取的方法,在有機多孔聚偏氟乙烯(PVDF)膜的三維孔道中合成了介孔二氧化鈦材料,形成了聚偏氟乙烯/二氧化鈦復合介孔膜。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、能量分散光譜儀(EDS)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)和N2吸脫附等表征方法,對聚偏氟乙烯/二氧化鈦復合介孔膜的形貌、孔徑、晶型進行表征,結(jié)果表明:通過該方法成功地在PVDF膜的三維孔道中組裝了介孔二氧化鈦材料及其陣列,且該三維介孔二氧化鈦材料具有部分有序的介孔結(jié)構(gòu),介孔孔徑平均約為3.5nm。另外,發(fā)現(xiàn)制備的聚偏氟乙烯/二氧化鈦復合介孔膜相比與空白聚偏氟乙烯膜具有優(yōu)良的親水性能;這為進一步...
【文章來源】:上海應用技術(shù)大學上海市
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1具有不同孔徑的TiO!材料實例,(a)微孔Ti〇2(孔徑1.5nm);?(b)介孔了似2(孔徑??30nm)?;?(C)大孔?Ti〇2?(孔徑?130片tn)??
太陽能電池fW、光催化和光電化學[11]、電化學儲能、自潔涂料n3]、防結(jié)露涂料、分??子分離M等。??mwM??圖1.1具有不同孔徑的TiO!材料實例,(a)微孔Ti〇2(孔徑1.5nm);?(b)介孔了似2(孔徑??30nm)?;?(C)大孔?Ti〇2?(孔徑?130片tn)??Fig.?1.1?Examples?of?Ti〇2?with?different?pore?size:?(a)?microporous?TiO:?(pore?size:?ca.?1.5?nm);?(b)??mesoporous?Ti〇2(pore?size:?ca.?30?打m);?and?(c)?macroporous?Ti〇2(pore?size:?ca.?]30|iin)??
褒。"巧??國盡薩■??圖1.2具有不同扣結(jié)構(gòu)的多孔二氧化鐵材料實例,(a)攝蟲狀結(jié)構(gòu)的Ti〇2:?(b)立方結(jié)構(gòu);(C)??二氧化錠的二維六方結(jié)構(gòu);(d)共連續(xù)蘭維巧巧旋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)??Fig.?1.2?Examples?of?porous?titania?materials?with?different?porous?structures;?(a)?worm-like?Ti〇2??s化ucUii*e;?(b)?cubic?structure;?(c)?2D?hexagonal?structure?of?Ti〇2;[,5]?and?(d)?co-continuous?cubic?3D?double??gyroid?network.[i6]??1.2多孔二氧化鐵薄膜的制備??多孔薄膜具有連通的孔隙,有利于物質(zhì)的傳輸,從而對于設備的制造是非常有用的。??多孔二氧化錠膜被應用于眾多領域,例如:染料敏化太陽能電池(DSCs)、電致變色器??件、防霧、抗菌、自潔涂料等領域。因此,在合適的基片上制備不同的多孔二氧化鐵膜??己被廣泛研究。形成多孔膜需要策略來控制孔隙的性質(zhì),W及額外的控制膜形態(tài)的特定??參數(shù),例如厚度、對基材的附著力、均勻性、表面粗糖度、穩(wěn)定性tlS機械穩(wěn)定性。對??于在半導體器件的應用中,控制薄膜的電荷傳輸性變得極其重要。后者取決于二氧化鏡??框架的結(jié)晶度(包括結(jié)晶域的相組成和大小)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復合介孔二氧化硅膜的制備及應用[J]. 卞書娟,吳宏慶,江旭恒,龍亞峰,陳勇. 化學進展. 2014(08)
[2]微波輔助液相沉積法制備TiO2薄膜光催化性能[J]. 任典君,王榮昌,夏四清. 稀有金屬材料與工程. 2008(06)
本文編號:3001915
【文章來源】:上海應用技術(shù)大學上海市
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1具有不同孔徑的TiO!材料實例,(a)微孔Ti〇2(孔徑1.5nm);?(b)介孔了似2(孔徑??30nm)?;?(C)大孔?Ti〇2?(孔徑?130片tn)??
太陽能電池fW、光催化和光電化學[11]、電化學儲能、自潔涂料n3]、防結(jié)露涂料、分??子分離M等。??mwM??圖1.1具有不同孔徑的TiO!材料實例,(a)微孔Ti〇2(孔徑1.5nm);?(b)介孔了似2(孔徑??30nm)?;?(C)大孔?Ti〇2?(孔徑?130片tn)??Fig.?1.1?Examples?of?Ti〇2?with?different?pore?size:?(a)?microporous?TiO:?(pore?size:?ca.?1.5?nm);?(b)??mesoporous?Ti〇2(pore?size:?ca.?30?打m);?and?(c)?macroporous?Ti〇2(pore?size:?ca.?]30|iin)??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]復合介孔二氧化硅膜的制備及應用[J]. 卞書娟,吳宏慶,江旭恒,龍亞峰,陳勇. 化學進展. 2014(08)
[2]微波輔助液相沉積法制備TiO2薄膜光催化性能[J]. 任典君,王榮昌,夏四清. 稀有金屬材料與工程. 2008(06)
本文編號:3001915
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