納米TiO₂因其綠色環(huán)保、價格便宜以及具有優(yōu)異的光催化活性,被廣泛的應用于污水處理、殺菌消毒、防霧自清潔等領域。但TiO₂納米晶粉體在使用過程中容易發(fā)生團聚,同時由于納米粒子尺寸小,導致使用后不可回收,容易造成二次污染。靜電紡絲作為目前唯一能連續(xù)制備納米纖維的方法,其制備的納米纖維因其長徑比高和比表面積大,一方面能夠很好的解決TiO₂納米晶粉體易團聚問題,同時能夠為TiO₂的光催化反應提供較多的活性位點,具有非常廣泛的應用。首先,本文采用溶膠-凝膠法,通過調節(jié)煅燒溫度（550~750℃）成功制備了不同銳鈦礦/金紅石比例的混晶TiO₂納米晶粉體,SEM結果表明,該納米晶粉體的微觀形貌為圓球形。隨著煅燒溫度的增加,銳鈦礦逐漸向金紅石轉變,550℃下制備的TiO₂納米晶粉體為純銳鈦礦型,750℃下制備的為純金紅石型,600、650、675和700℃下制備的均為混晶結構的TiO₂納米晶粉體。同時,隨著溫度的升高,納米晶粉體的晶粒尺寸不斷增大。... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 納米TiO_2
        1.2.1 納米TiO_2的結構和性質
        1.2.2 納米TiO_2的制備方法
        1.2.3 納米TiO_2的光催化機理
        1.2.4 納米TiO_2的應用
    1.3 靜電紡絲
        1.3.1 靜電紡絲的發(fā)展
        1.3.2 靜電紡絲原理
        1.3.3 靜電紡絲的影響因素
        1.3.4 靜電紡絲的應用
    1.4 靜電紡絲技術在光催化領域的國內外研究現(xiàn)狀
    1.5 課題研究的內容與意義
        1.5.1 課題研究意義
        1.5.2 課題研究內容
2 混晶結構納米TiO_2的制備及其光催化性能研究
    2.1 實驗藥品及主要儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 不同混晶比例納米TiO_2的制備
        2.2.2 不同混晶比例TiO_2/PAN亞微米纖維膜的制備
    2.3 測試及表征
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電鏡形貌分析(SEM)
        2.3.3 熱重分析(TG)
        2.3.4 紅外光譜分析(FTIR)
        2.3.5 紫外-可見光光譜分析(UV-vis)
        2.3.6 光催化性能測試
    2.4 結果與討論
        2.4.1 X射線衍射分析
        2.4.2 掃描電鏡形貌分析
        2.4.3 熱重分析
        2.4.4 紅外光譜分析
        2.4.5 光催化性能分析
        2.4.6 光催化動力學研究
        2.4.7 光催化機理分析
    2.5 本章小結
3 靜電紡TiO_2/PAN亞微米纖維膜的制備及其光催化性能研究
    3.1 實驗藥品及主要儀器
    3.2 實驗方法
        3.2.1 不同質量分數(shù)TiO_2/PAN紡絲液的配制
        3.2.2 不同質量分數(shù)TiO_2/PAN亞微米纖維的制備
    3.3 測試及表征
        3.3.1 溶液性質測試
        3.3.2 掃描電鏡形貌分析(SEM)
        3.3.3 紅外光譜分析(FTIR)
        3.3.4 光催化性能測試
        3.3.5 抗菌性能測試
        3.3.6 自清潔效果評價
    3.4 結果與討論
        3.4.1 不同質量分數(shù)TiO_2/PAN紡絲液的性質分析
        3.4.2 不同質量分數(shù)TiO_2對亞微米纖維直徑的影響
        3.4.3 不同質量分數(shù)TiO_2/PAN亞微米纖維膜的紅外光譜分析
        3.4.4 不同質量分數(shù)TiO_2/PAN亞微米纖維膜的光催化活性分析
        3.4.5 靜電紡TiO_2/PAN亞微米纖維膜的光催化穩(wěn)定性分析
        3.4.6 靜電紡TiO_2/PAN亞微米纖維膜的抗菌性能分析
        3.4.7 靜電紡TiO_2/PAN亞微米纖維膜的光催化自清潔效果評價
    3.5 本章小結
4 亞微米纖維/棉復合紗線的制備及其光催化抗菌自清潔性能研究
    4.1 實驗藥品及主要儀器
    4.2 實驗方法
        4.2.1 亞微米纖維/棉混紡紗的制備
        4.2.2 亞微米纖維/棉包芯紗的制備
    4.3 測試及表征
        4.3.1 掃描電鏡形貌分析(SEM)
        4.3.2 力學性能測試
        4.3.3 抗菌性能測試
        4.3.4 光催化性能測試
    4.4 結果與討論
        4.4.1 亞微米纖維/棉混紡紗及包芯紗的形貌分析
        4.4.2 亞微米纖維/棉混紡紗及包芯紗的力學性能分析
        4.4.3 亞微米纖維/棉混紡紗及包芯紗的抗菌性能比較
        4.4.4 不同厚度亞微米纖維/棉包芯紗的形貌分析
        4.4.5 不同厚度亞微米纖維/棉包芯紗的力學性能分析
        4.4.6 不同厚度亞微米纖維/棉包芯紗的抗菌性能分析
        4.4.7 亞微米纖維/棉包芯紗的光催化活性分析
    4.5 本章小結
5 總結與展望
    5.1 課題總結
    5.2 課題展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]負載納米二氧化鈦光催化織物的制備及其性能研究[J]. MEMON Hafeezullah,王寧寧,王玨,馮旭煌,祝成炎.  浙江理工大學學報. 2016(01)
[2]介孔二氧化鈦功能納米材料的合成與應用[J]. 胡金林,楊其浩,陳靜,王太亞,林鶴,錢海生.  化學進展. 2013(12)
[3]二氧化鈦復合型催化劑制備及其微波輔助催化氧化甲苯性能[J]. 劉海楠,卜龍利,王曉暉,張浩,孫劍宇,楊力,蔡力棟.  環(huán)境科學學報. 2013(06)
[4]納米TiO2制備的研究進展[J]. 孫懷宇,于立富,李彤彤.  當代化工. 2012(03)
[5]納米二氧化鈦的制備及其應用研究進展[J]. 王繼庫,陳浩,趙麗娜,王春蓮,徐占林.  廣東化工. 2011(10)
[6]煅燒溫度對納米TiO2晶相及粒徑的影響[J]. 張楠.  科技資訊. 2009(03)
[7]溶膠-凝膠制備TiO2空氣凈化特性研究[J]. 李錚偉,劉艷華,李蔭堂,董淑萍,張水香.  工業(yè)催化. 2007(02)
[8]PA6/納米TiO2復合亞微米級纖維的制備及拉伸性能[J]. 馮淑芹,付中玉,李從舉,朱金唐.  北京服裝學院學報. 2006(04)
[9]納米TiO2光催化研究進展[J]. 張文彬,周燕.  鋼鐵釩鈦. 2005(04)
[10]靜電紡絲納米纖維的工藝原理、現(xiàn)狀及應用前景[J]. 覃小紅,王善元.  高科技纖維與應用. 2004(02)

碩士論文
[1]靜電紡PVDF及其改性納米纖維膜對含油污水的過濾性能研究[D]. 趙文敏.東華大學 2015
[2]溶膠-凝膠制備Ag、V摻雜TiO2納米晶粉體及研究[D]. 尤玉飛.河南科技大學 2014



本文編號：3659785