静电纺丝法制备zno无机纳米纤维.doc

ANOFIBERSANDTHEIRPHOTO-ANOFIBERSANDTHEIRPHOTO-CATALYTICPROPERTYCandidate:LiuTianruiSupervisor::TrainingProgramSpeciality:hemistryAffiliation:SchoolofScienceDateofDefence:July,2014摘要半导体纳米材料由于具有高的比表面积以及很独特的性质使其成为现代人们研究的热点,共创环境友好型社会也是我们每一个人的目标。而在保护环境,处理污染方面,半导体光催化降解有机污染物的能力不容忽视,并且有着广阔的发展前景。本实验通过静电纺丝技术制备了醋酸锌/聚乙烯吡咯烷酮(ZnAC/PVP)复合纤维,并将复合纤维通过600℃高温煅烧得到ZnO无机纳米纤维,探讨了不同的煅烧温度对ZnO无机纳米纤维的影响;为了进一步研究静电纺丝法制备复合无机纳米纤维,将醋酸锌(ZnAC)、钛酸四丁酯(TBOT)、聚合物(PVP)混合得到前驱体纺丝液,制备出ZnAC/TBOT/PVP复合纳米纤维,经600℃高温煅烧后制得ZnO-TiO2复和无机纳米纤维,并对煅烧前后的纳米纤维通过SEM观测其微观形貌,通过XRD、FT-IR对其进行表征,对煅烧后的ZnO纳米纤维和ZnO-TiO2复合无机纳米纤维进行光催化性能测试。关键词:静电纺丝;ZnO;纳米纤维;光催化ElectrospunZnOandZnO-TiO2Micro/nanofibersLiuTianrui1,WangYuhao2,TangDongyan1,*1HighSchoolAttachedtoHarbinNormalUniversity,30,XuefuRoad,NangangDistrict,Harbin,,415,GuogeliSt,NangangDistrict,Harbin,,,zincacetate(ZnAc)/positefibersat600℃,ZnAc/TBOT/positefiberswerefabricated,andthenZnO--:electrospun;ZnO;micro/nanofibers;,由于人类生产力的大大提高,皮革、造纸、印染等工业的发展带来的水体污染;生活废水造成的水体富营养化,给水源带来不利的影响。对废水进行处理,净化水源,是改善人类生存环境和提高人类生活质量的必要手段。本身就具有较为优良的光催化性能的ZnO,归属于Ⅱ~Ⅵ族,,也因此其物理性能和化学性能较为奇特和突出,并且激子束缚能也高达60meV[2];正是由于它具有较宽的带隙,使得ZnO能够作为一种光催化剂半导体来降解有机染料。并且ZnO制备方法容易实现,成本很低又没有毒性,重要的是催化活性还很高。同时,纳米材料是本世纪科学研究的热点领域,此类材料粒径在1-100nm,又被称为超细微粒。因此有关ZnO半导体纳米材料的相关研究具备了广泛的应用前景和价值。到目前为止,形貌各异的ZnO纳米结构已通过各种不同的手段合成出来,如纳米线、纳米带[3]、纳米棒[4]、纳米柱、纳米环[5]、纳米钉[6]、纳米弹簧[7]、纳米片[8]等。由于纳米材料极细的粒度,骤增的比表面积,使得纳米级的ZnO产生了小尺寸效应、量子尺寸效应、表面或界面效应以及宏观量子隧道效应,这些优势效应让纳米ZnO相比于其他ZnO材料来讲,无论在磁、光、电等方面都体现出了突出的性能和用途[9-11]。但是不同形貌尺寸的纳米ZnO发挥的性能也是不同的。例如,纳米粉体的易团聚性,使用时的易损失性,这些缺陷使其优良特性不能很好的发挥,在一定程度上限制了纳米ZnO的