静电纺制备TiO2／PVA复合纳米纤维及其光催化性能研究.pdf

浙江理工大学学报,第卷,第期,年月
—
.,.,.
文章编号:—
静电纺制备/复合纳米纤维
及其光催化性能研究
丁源维,王驹,姚菊明,王晟
浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,杭州
摘要:通过静电纺丝的方法制备一种以二氧化钛为催化剂,聚乙烯醇为载体的/ 复
合纳米纤维光催化材料。使用,,,对制备的/ 复合纳米纤维膜进行了表征,并考察
了其紫外光照射下光催化降解罗丹明的能力。结果表明:制备的/复合纳米纤维具有较高的光
催化活性。
关键词:二氧化钛;静电纺丝;聚乙烯醇;光催化;纳米粒子
中图分类号:. 文献标志码:
如颗粒状载体、平板状载体、薄膜状载体、纤维载
引言
体等,可满足不同的实际使用要求。
半导体以其无毒、价廉、催化活性高、化静电纺丝是近年来发展起来的新型纳米纤维
学性质稳定且能将有机物完全矿化成, 等的制备技术,它能够在室温下连续制备直径小至几
无机小分子的特点,引起了越来越多的学者关注。纳米的纤维。与其他负载的方法如溶胶一凝胶
利用光催化剂降解有机污染物是目前研究的法、气相沉积、液相沉积相比,静电纺丝制备催化剂
热点,例如,杨辉等用酞菁敏化。使之对罗丹载体方法简单,易于操作,成本低,广泛地应用于组
明有较高的催化活性,等通过对。颗织工程支架,药物缓释,催化剂负载等方面,而且所
粒表面进行不对称的烷基化改性,制备了一种能聚制备的纤维具有高孔隙率,大比表面积等特点,能够
集在液一液两相界面的光催化剂,在紫外光照射下, 有效地增大与反应物的接触面积,有利于光催化反
不用搅拌就可以对苯进行催化氧化。应的进行。考虑到载体能自然降解,不会产
然而,由于光催化研究中大多使用的是悬浊型生二次污染,因此本文采用静电纺丝的方法制备
催化反应模式,即将催化剂粉末直接加入到溶液中负载的聚乙烯醇纤维膜,并研究/
形成悬浊液体系,在机械搅拌的情况下进行光催复合纳米纤维膜作为光催化剂对罗丹明的光催
化反应。这种模式简单方便,催化活性高,但是由于化降解能力。
粉体催化剂难以分离和回收,会造成严重的二次污
实验部分
染。这些问题均制约了光催化产业化的发展。而负
载型催化模式能很好地解决分离回收的问题,它利. 实验试剂
用载体将光催化剂固定,可防止催化剂的流失,并且二氧化钛,德国公司,商品名称
便于分离和回收。此外载体书形式可以多样化,例;无水乙醇,分析纯,杭州三鹰化
收稿日期:一一
基金项目:国家自然科学基金资助项目,,;浙江省自然科学基金资助项目,
作者简介:丁源维一,男,湖北孝感人,硕士研究生,研究方向为纳米半导体光催化材料。
通信作者:王晟,:.
浙江理工大学学报年第卷
学试剂有限公司;罗丹明工业用,东京化成工业无毒。本实验中采用的是—型聚合度为
株式会社;聚乙烯醇,分析纯,, ,醇解度为聚乙烯醇又称浆纱树脂
国药集团化学试剂有限公司;去离子水。,白色或微黄色粉末或絮状物固体,玻
. 实验仪器璃化温度。,皂化值~ /,溶于
电热鼓风干燥箱型,必能信上海~ ℃的热水,不溶于冷水。这是由于高醇解度的
有限责任公司;高压电源一美国—分子链上的羟基基团在分子内或分子问
;微量注射泵浙江斯密斯医学仪器有限公形成氢键,阻碍它在