發(fā)布時間：2018-02-06 02:28

  本文關(guān)鍵詞： 濕法紡絲 靜電紡絲 功能性纖維 半導(dǎo)體材料 碳納米纖維膜　出處：《浙江理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著社會的進步,工業(yè)制造產(chǎn)生的含有有機污染物和有毒金屬離子的工業(yè)廢水成為一個世界性的嚴重的環(huán)境問題。由于大部分金屬離子和有機物在水體中即使在較低溶度下仍然具有較高毒性而且還不能被生物降解,所以對人類以及環(huán)境中的各種生物生命健康構(gòu)成的一定的威脅。近年來,對水體或空氣中的污染物進行降解已經(jīng)受到了廣大科研工作者的關(guān)注。為了緩解水污染的問題,目前有很多方法用來處理水體中的污染物,如,使用酶或微生物進行生物處理法、使用絮凝劑絮凝的物理法和使用光催化劑催化處理廢水的高級氧化法。但是,由于生物處理所需條件比較苛刻,特別是微生物和酶對環(huán)境(如溫度、pH值等)的要求比較高,微小的變化就會使酶失活或使微生物喪失生命活性,從而限制了它們的應(yīng)用范圍。目前使用天然高分子材料作為吸附劑處理水體中有毒金屬離子已被證明是較有效和低成本的方法之一。半導(dǎo)體光催化技術(shù)在環(huán)境保護和太陽能轉(zhuǎn)化方面的已受到廣泛研究。自從Fujishima和本田發(fā)現(xiàn)TiO_2的光催化性能后,TiO_2作為一種半導(dǎo)體光催化劑,由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,經(jīng)濟和無毒等特點,已取得了大量的科研成果。但是,TiO_2不能充分利用太陽能,因此,我們亟待尋求一種能高效利用太陽能的可見光催化劑。在此背景下,本文的主要內(nèi)容如下:1.我們選用殼聚糖這種自然界中含量除纖維素以外最豐富的天然高分子為原料,利用改性氟化石墨烯為增強材料,使用濕法紡絲成功制備出具有高效吸附性能的功能復(fù)合纖維,并且這種纖維能保持殼聚糖原有的抗菌性能和生物相容性,因此,該復(fù)合纖維有應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上的潛能。2.我們選擇碳納米纖維為載體,以Bi(NO_3)_3為Bi源,十二烷基三甲基溴化銨(CTAB)為Br源,以AgNO_3為Ag源,利用靜電紡絲的方式成功制備出含有催化劑BiOBr和AgBr前體的聚丙烯腈納米纖維膜,然后經(jīng)過低溫碳化,得到BiOBr/CNFs和AgBr/BiOBr/CNFs復(fù)合纖維膜。我們將這種復(fù)合碳納米纖維膜應(yīng)用到有機染料廢水的處理中,所制備的復(fù)合碳納米纖維膜顯示出在可見光照射下對羅丹明B(RhB)的降解具有高度光催化活性,能有效降解有色染料。我們制備的復(fù)合碳納米纖維膜具有顯著的優(yōu)點,例如制備工藝簡單,將催化劑負載在納米碳纖維膜上,容易回收,且催化劑顆粒不易脫落,解決了傳統(tǒng)粉末催化劑難回收的問題。3.我們選擇碳納米纖維膜膜為載體,以Cu(CH_3COO)_2·H_2O為銅源,利用靜電紡絲的方式成功制備出含有催化劑Cu_2O前體的聚丙烯腈納米纖維膜,然后經(jīng)過低溫碳化,得到Cu_2O/CNFs復(fù)合膜。我們將這種復(fù)合碳納米纖維膜應(yīng)用到有機染料模擬廢水和低溶度的苯酚溶液的處理中,所制備的復(fù)合碳納米纖維膜在可見光照射下顯示出對RhB的降解具有高度光催化活性,能有效降解有色染料,在紫外光照射下對苯酚溶液有一定的降解作用。我們制備的復(fù)合碳納米纖維膜具有顯著的優(yōu)點,例如制備工藝簡單,將催化劑負載在納米碳纖維膜上,容易回收,且催化劑顆粒不易脫落,解決了傳統(tǒng)粉末催化劑難回收的問題。
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【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ342.8;O643.36

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