静电纺丝法制备TiO2_NiO复合微纳米纤维及其光催化性能.pdf

西安理工大学硕士学位论文静电纺丝法制备TiO2/NiO复合微纳米纤维及其光催化性能姓名:王红珍申请学位级别:硕士专业:材料学指导教师:赵康201203一一塑墨』f㈣-Jr’■,●l■■_论文题目t静电纺丝法制备Ti02/Nio复合微纳米纤维及其光催化性能学科专业:材料学研究生:王红珍指导教师:赵康教授摘要签名:签名:工红移Ti02半导体作为环境保护材料的光催化剂有巨大的发展空间。但由于Ti02的能带结构使其利用的光能主要是近紫外线,因此Ti02半导体光催化剂的改性研究一直是研究者关注的热点,而静电纺丝技术是制备无机复合微纳米纤维材料的一种新方法。本论文采用静电纺丝技术制备出了Ti02/NiO实心微纳米纤维,Ti02/NiO空心微纳米纤维,Ti02/NiO同轴微纳米纤维;对静电纺丝的过程进行了分析,采用SEM,Ⅺm,TEM,EDS等分析测试手段对样品进行表征;以亚甲基蓝染料为降解物,讨论了Ti02/Ni0三种复合结构微纳米纤维的光催化活性。结果表明:电纺工艺参数为,外加电压为19kV~20kV,纺丝外液PVP的浓度为8%~10%时,内外喷丝口直径比1:2,内外液推进速度达到1:3,内外层纺丝液PVP的浓度比为l:2;利用静电纺丝技术制备的三种结构形式的Ti02/NiO复合微纳米纤维,微纳米纤维由n、O、Ni三种元素组成;啊02/NiO实心微纳米纤维直径主要分布在lOOmn~200啪之间;Ti02/NiO空心微纳米纤维的空心直径主要在600姗~1000nm之间,壁厚约在200nm~270姗之间;n02/NiO同轴微纳米纤维直径分布在150啪~250衄之间,壳层厚度在50啪~70啪之间,其芯层直径约为100nnl:三种结构的Ti02/NiO复合微纳米纤维,长度均大于100岬:n02/NiO空心微纳米纤维对亚甲基蓝染料的降解率为97%,Ti02/NiO实心微纳米纤维对亚甲基蓝染料的降解率为94%,Ti02/NiO同轴微纳米纤维对亚甲基蓝染料的降解率为93%,效果优于同等条件下制备的纯Ti02微纳米纤维;将n02/NiO复合微纳米纤维光催化剂回收利用4次后对亚甲基蓝的降解率依然保持在85%以上。关键词。Ti02/NiO;微纳米纤维;静电纺丝;光催化西安理工大学硕士学位论文UAbstractTitIe:PREPARATIONoFTi02,POSITEMICRO-NANOFlBERSVIAELECTROSPINNINGANDPHoTOCATALYTICPROPERTlESMajor:MateriaIScienceName:HongzhenWANGSuperVisor::Signature:),ponent∞miconductortllerefore,’positemicro-n锄ofibers—In也edissenation,Ti02/Niosolidmicro-nano舳ers、Ti02/NiOhollowmicro-nano仙ers趴dTi02/NiOcoa)(,XRD,TEM,”icactiVitiesofpr印aredTi02/NiOs01idmicr0一nanofiberS、Ti02/NiOhollown锄。舳e娼锄dTi02/Niocoa)【ialmicr0-n锄。、Ⅳhenvoltagel9kV~20kV,theouterfluidPVPconcentration8%~0%,insideandoutSideneedlediameterratio1:2,outernuidandinnernuidvelocit),ratiotheimlernuidandtheouterfluidPVPC0ncentrationratiol:2,t11eskin-coreTi02/。舶ers