發(fā)布時間：2017-09-02 17:06

  本文關(guān)鍵詞：高爐渣纖維表面改性研究

  更多相關(guān)文章： 光催化 二氧化鈦 高爐渣纖維 氟碳清漆(FEVE) 硅溶膠

【摘要】：TiO_2被認(rèn)為是最理想的光催化劑,但TiO_2粉體存在易聚集和難于回收等缺點,將TiO_2負(fù)載到載體上能夠有效改善Ti O_2顆粒的分散性和可回收性。高爐渣纖維(BFSF)比表面積大,成本低,透光性好,來源廣泛,是TiO_2光催化材料的理想載體。論文通過浸漬涂覆法制備了高爐渣纖維負(fù)載SiO_2和TiO_2復(fù)合材料(Ti O_2/SiO_2/BFSF)和高爐渣纖維負(fù)載氟碳清漆(FEVE)和TiO_2復(fù)合材料(TiO_2/FEVE/BFSF),利用XRD、SEM、EDS、差熱熱重、N2吸附脫附、Zeta電位和納米粒度分析儀等近代表征手段對合成的樣品進(jìn)行表征。紫外光照下,以亞甲基藍(lán)為光降解物,評價樣品的光催化活性。主要研究結(jié)果如下:(1)水酯比1:4、醇酯比1:25條件下制備的溶膠,經(jīng)450℃煅燒獲得的TiO_2粉體為銳鈦礦晶型,平均晶粒尺寸為19.8 nm,比表面積為70.158m2.g-1,具有較高的光催化活性。(2)SiO_2/BFSF負(fù)載3次Ti O_2溶膠,經(jīng)450℃煅燒2.5 h時,獲得TiO_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料,復(fù)合材料表面均勻密實的包覆了一層銳鈦礦型Ti O_2,紫外光照射180 min時,亞甲基藍(lán)的降解率為96.1%。重復(fù)利用4次,亞甲基藍(lán)的降解率依然能夠達(dá)到70%。(3)BFSF表面負(fù)載Si O_2可以抑制TiO_2晶粒長大,增加Ti O_2負(fù)載量和提高樣品的光催化活性。(4)負(fù)載分散系中蒸餾水與氟碳清漆(FEVE)體積比為50,Ti O_2濃度為20g/L,負(fù)載3次時,Ti O_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料表面均勻的布滿了TiO_2,復(fù)合材料對亞甲基藍(lán)的降解率達(dá)到97.8%,循環(huán)利用4次,降解率依然可以達(dá)到67%。(5)TiO_2/SiO_2/BFSF和TiO_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料的耐水性和耐堿性較BFSF明顯增強。
【關(guān)鍵詞】：光催化 二氧化鈦 高爐渣纖維 氟碳清漆(FEVE) 硅溶膠
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB306;TB33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 文獻(xiàn)綜述10-23
• 1.1 高爐渣纖維概述10-15
• 1.1.1 高爐渣纖維化學(xué)組成10-11
• 1.1.2 高爐渣纖維生產(chǎn)方法11-14
• 1.1.3 高爐渣纖維制品的應(yīng)用14-15
• 1.2 TiO_2的研究進(jìn)展15-20
• 1.2.1 TiO_2的光催化原理15-17
• 1.2.2 影響TiO_2光催化活性的因素17
• 1.2.3 TiO_2的應(yīng)用17-19
• 1.2.4 TiO_2應(yīng)用中存在的問題19
• 1.2.5 TiO_2的載體19-20
• 1.3 氟碳漆概述20-22
• 1.3.1 氟碳漆結(jié)構(gòu)與性能21-22
• 1.3.2 氟碳漆納米改性研究22
• 1.4 課題的提出22-23
• 第2章 實驗部分23-30
• 2.1 實驗原料和藥品23
• 2.2 實驗設(shè)備23-24
• 2.3 研究方案24-26
• 2.3.1 TiO_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料的研究24-25
• 2.3.2 TiO_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料的研究25-26
• 2.4 樣品制備26-28
• 2.4.1 高爐渣纖維預(yù)處理26
• 2.4.2 硅溶膠的分散26
• 2.4.3 TiO_2溶膠和TiO_2粉體的制備26-27
• 2.4.4 TiO_2/BFSF復(fù)合材料的制備27
• 2.4.5 SiO_2/BFSF復(fù)合材料的制備27
• 2.4.6 TiO_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料的制備27
• 2.4.7 FEVE和TiO_2負(fù)載分散系的配制27
• 2.4.8 TiO_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料的制備27-28
• 2.5 樣品表征28-30
• 第3章 TiO_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料的制備與表征30-49
• 3.1 制備工藝參數(shù)對Ti O_2性能的影響研究30-38
• 3.1.1 溶膠凝膠法制備TiO_2粉體的原理30-31
• 3.1.2 水酯比對TiO_2性能的影響31-34
• 3.1.3 醇酯比對TiO_2性能的影響34-36
• 3.1.4 煅燒溫度對TiO_2性能的影響36-38
• 3.2 BFSF負(fù)載TiO_2和SiO_2復(fù)合材料的微觀形貌38-40
• 3.3 SiO_2對Ti O_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料光催化性能的影響40-41
• 3.4 煅燒溫度對Ti O_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料性能的影響41-43
• 3.4.1 煅燒溫度對TiO_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料微觀形貌的影響41-42
• 3.4.2 煅燒溫度對TiO_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料光催化性能的影響42-43
• 3.5 煅燒時間對Ti O_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料性能的影響43-44
• 3.5.1 煅燒時間對TiO_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料微觀形貌的影響43
• 3.5.2 煅燒時間對TiO_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料光催化性能的影響43-44
• 3.6 負(fù)載次數(shù)對Ti O_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料性能的影響44-46
• 3.6.1 負(fù)載次數(shù)對TiO_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料微觀形貌的影響44-45
• 3.6.2 負(fù)載次數(shù)對TiO_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料光催化性能的影響45-46
• 3.7 循環(huán)利用次數(shù)對Ti O_2/SiO_2/BFSF復(fù)合材料光催化性能的影響46-47
• 3.8 SiO_2和Ti O_2包覆層對BFSF耐水和耐堿性影響47-48
• 3.8.1 SiO_2和TiO_2包覆層對BFSF耐水性影響47
• 3.8.2 SiO_2和TiO_2包覆層對BFSF耐堿性影響47-48
• 3.9 本章小結(jié)48-49
• 第4章 TiO_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料的制備與表征49-60
• 4.1 納米TiO_2粉體的表征49-51
• 4.1.1 納米TiO_2粉體的物相研究49-50
• 4.1.2 納米TiO_2粉體的粒徑研究50
• 4.1.3 納米TiO_2粉體的BET研究50-51
• 4.1.4 納米TiO_2粉體的光催化性能分析51
• 4.2 制備工藝參數(shù)對TiO_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料性能的影響51-55
• 4.2.1 蒸餾水與FEVE體積比對TiO_2/FEVE/BFSF性能的影響51-53
• 4.2.2 TiO_2濃度對TiO_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料性能的影響53-55
• 4.3 負(fù)載次數(shù)對TiO_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料性能的影響55-57
• 4.3.1 負(fù)載次數(shù)對TiO_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料微觀形貌的影響55-56
• 4.3.2 負(fù)載次數(shù)對TiO_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料光催化性能的影響56-57
• 4.4 循環(huán)利用次數(shù)對TiO_2/FEVE/BFSF復(fù)合材料光催化性能的影響57-58
• 4.5 FEVE和TiO_2包覆層對BFSF耐水和耐堿性影響58-59
• 4.5.1 FEVE和TiO_2包覆層對BFSF耐水性影響58
• 4.5.2 FEVE和TiO_2包覆層對BFSF耐堿性影響58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-66
• 導(dǎo)師簡介66-67
• 作者簡介67-68
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集68

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