钴酞菁/PAN纳米纤维催化H_2O_2对酸性红G的降解

将钴酞菁和聚丙烯腈一起溶解,通过静电纺丝的方式制备出钴酞菁/PAN纳米纤维。选择偶氮染料酸性红G作为模型底物,环境友好型的双氧水作为氧化剂,研究了温度、pH值、氧化剂初始浓度、催化剂用量、印染助剂等对催化体系的影响,探讨了钴酞菁和PAN的重复使用性能和催化机理。结果表明:温度的升高和氧化剂初始浓度的加大,都能加快底物的去除速率;异丙醇和氯化钠对催化体系的活性没有影响,推测体系是由非羟基自由基主导的反应;此外,催化剂多次循环使用后,其活性并未出现明显下降。     

改性PAN纤维负载hemin催化降解染料的研究

使用含有偕胺肟基团的改性聚丙烯腈(PAN)纤维作为载体材料,通过轴向配位作用负载氯化血红素(hemin)制备了非均相催化剂hemin-PAN,重点对其在有机染料氧化降解反应中的催化性能进行研究。结果表明,hemin-PAN能够通过活化H2O2催化染料的氧化降解反应,其催化活性与纤维中偕胺肟基团数量密切相关,PAN增重率为14.9%时,hemin-PAN有最高的催化活性;增加催化剂hemin负载量或提高反应温度都有利于染料的氧化降解反应,hemin-PAN(增重率为14.9%,hemin负载量为0.026 mmol/g)催化罗丹明B染料氧化降解反应的活化能为63.83 k J/mol。     

碳纤维负载钴酞菁降解染料的研究

采用碳纤维负载钴酞菁和苯磺酸钠制备出对活性染料具有高效降解的新型催化功能纤维(CoPc-CF),讨论了温度、pH对CoPc-CF/H2O2体系催化氧化染料性能的影响,并研究了在无机盐(NaCl、Na2SO4)和异丙醇存在下对染料催化降解速率的影响,以及不同活性染料对其催化降解性能的影响。结果表明:提高温度,能明显促进染料的氧化降解;CoPc-CF/H2O2体系在中性和弱碱性中都具有较好的催化降解性能;NaCl和Na2SO4的存在对CoPc-CF/H2O2体系的催化氧化没有影响,而异丙醇的加入有明显地抑制作用;CoPc-CF/H2O2体系对不同活性染料催化氧化速率有很大的影响。     

碳纳米纤维负载钴酞菁催化分解双氧水的研究

通过将四氨基钴酞菁(CoTAPc)以共价键方式负载到碳纳米纤维(CNF)上,制备得到了碳纳米纤维负载钴酞菁催化剂(CoTAPc-CNF)。研究了CoTAPc-CNF对H2O2的催化分解性能,考察了不同底物浓度、pH和温度对CoTAPc-CNF催化分解H2O2的影响。结果表明:随着底物浓度的增加,CoTAPc-CNF催化分解H2O2的速率加快;在碱性条件下,CoTAPc-CNF具有较好的催化分解H2O2性能;温度越高,CoTAPc-CNF催化分解H2O2越快,并求得该催化反应的活化能为17.917kJ/mol。     

锌酞菁接枝纤维素纳米纤维膜的制备及其染料降解性能

针对现有染料光催化降解技术中存在的难回收、循环性差、需紫外光照射等问题，本文制备了一种有机光敏剂接枝纳米纤维膜材料用于染料的高效可见光催化降解。首先利用静电纺丝技术制备纳米乙酸纤维素膜，然后在碱液中水解制备再生纤维素膜(HCA),接着将合成的四羧基锌酞菁光敏剂(CZnPc)通过酯化反应共价接枝到HCA,得到CZnPc功能化纤维素纳米纤维膜(CZnPc-HCA)。采用红外光谱、核磁共振氢谱、质谱与扫描电子显微镜等表征结构和表观形貌，并研究了CZnPc-HCA的光敏活性。结果表明：CZnPc-HCA具有优异的单线态氧产生性能；经氙灯照射90 min,亚甲基蓝初始质量浓度为4 mg/L时，CZnPc-HCA膜(3 cm×3 cm)对其降解率达到75%以上。     

模拟太阳光下金属酞菁/多壁碳纳米管催化降解染料

为拓宽芬顿体系pH值的使用范围以高效降解水体中的染料,采用回流法制备多壁碳纳米管负载的十六氯铁酞菁 (FePcCl₁₆/MWCNTs)催化剂,以双氧水(H₂O₂)为氧化剂,在模拟太阳光照的作用下催化降解酸性橙7(AO7) 染料。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪和X射线衍射仪等对催化体系的催化性能、影响因素和催化机制进行研究。结果表明:催化体系在酸性、无机盐及尿素环境中,对AO7的降解率均为100%,在中性环境中为97%,在碱性条件下为75%;该催化体系经5次循环使用后,对AO7的降解率仍在95%以上;催化体系中降解AO7的主要活性种为羟基自由基和超氧自由基,光照可促进活性种的产生而提高体系的催化性能。     

锦纶纤维负载钴酞菁催化氧化酸性红G的研究

将可反应的水溶性钴酞菁(Co-TDTAPc)负载到锦纶纤维上制备了催化功能纤维(F-CoTDTAPc)。利用紫外/可见分光光度法对F-CoTDTAPc/H2O2体系催化氧化酸性红G进行研究,考察了氧化剂质量浓度、pH值、反应温度等对F-CoTDTAPc/H2O2体系氧化降解酸性红G的影响。结果表明,F-CoTDTAPc在H2O2存在下能快速催化氧化酸性红G,并具有较好的原位再生能力。气质联用分析结果表明,酸性红G分子已被氧化降解为可生物降解的脂肪酸类化合物,酸性红G在反应过程中发生了深度氧化降解。     

PAN纤维增强hemin/TiO_2可见光催化性能研究

使用偕胺肟改性聚丙烯腈(PAN)纤维作为载体,通过配位作用同时负载氯化血红素(hemin)和二氧化钛(TiO_2)制备了复合光敏催化材料,在对其表面形貌和光吸收特性进行表征的基础上,考察其在有机染料降解反应中的可见光催化性能。结果表明,hemin/TiO_2能够有效负载于改性PAN纤维表面,而且所制备的催化剂在可见光区显示出较强的吸收性能。通过对染料光催化降解试验发现,纤维载体能够大幅提升hemin/TiO_2的光催化活性,而且其活性与催化剂中hemin含量相关;该复合光敏催化材料具有较宽的pH适用范围,而且增加可见光强度能够提升其光催化活性。     

纳米二氧化钛对靛蓝染料的紫外辐射催化降解

为研究二氧化钛对固态靛蓝、靛蓝悬浮液的光催化效果,以固体表观变化、K/S值、红外光谱图、悬浮液浊度为指标,考察了纳米二氧化钛含量、光照时间以及光源等对催化降解靛蓝的影响。结果表明:纳米二氧化钛对固态靛蓝具有催化降解能力;辐射时间越长,固态靛蓝的脱色速率越快;紫外辐射8 h,固态靛蓝的脱色较快;提高二氧化钛的含量有利于固体靛蓝的褪色;二氧化钛浓度为60%时,催化降解效果较好;据红外光谱图推测,固态靛蓝在纳米二氧化钛的作用下可直接降解矿化。     

复合纳米纤维膜的制备及光催化降解染料

以静电纺丝法及溶胶凝胶法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛( PMMA/TiO2)、聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土/二氧化钛( PMMA/MMT/TiO2)复合纳米纤维膜,通过光催化降解亚甲基蓝分析比较了纤维膜的光催化性能,应用电子显微镜( SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了光催化前后纤维形貌、分子结构、纤维膜化...     

共混PVDF/PAN纳米纤维隔膜材料制备与研究

为了提高隔膜材料的孔隙率,优异热稳定性等,以热学性能良好的聚丙烯腈(PAN)和机械性能良好的聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,制备出3D空间结构的PVDF/PAN共混纳米纤维膜材料。为了得到融合性较好的两种聚合物共混纺丝,研究了不同共混比例(3∶7,5∶5,7∶3)的PVDF/PAN纳米纤维膜的结构形貌和性能。结果表明:制得的共混纳米纤维膜孔隙率达到68.9%~72.0%;其次随着PVDF比例的增加,力学性能有所提高,纵向应力可达11.81 MPa,并且在130℃时能保持良好的稳定性,这对未来生产更安全、稳定且高效的隔膜具有重要意义。     

TiO2/PAN碳化纳米纤维膜的制备及其对腐殖酸的降解效果

以丙烯腈为原料自制聚丙烯腈(PAN)粉末,静电纺丝法制备PAN纳米纤维,采用溶胶-凝胶法负载TiO2,制备TiO2/PAN碳化纳米纤维膜.通过SEM、DG-DTG及元素分析等方法对纳米纤维进行表征.研究结果表明,用PAN质量分数为3%的纺丝液进行静电纺丝,在预氧化温度280℃及碳化温度550℃条件下可制得直径100～1...     

染料废水的贝壳粉负载铁-钴双金属催化降解

以贝壳粉为载体,采用共沉淀法将铁、钴负载到贝壳粉上,制得Fe-Co/贝壳粉双金属催化剂.通过XRD、SEM测试发现,煅烧后贝壳粉结构被破坏,催化剂表面形成Fe2O3和Co3O4.Fe-Co/贝壳粉+Na2S2O8协同催化体系对亚甲基蓝具有很好的降解效果,当Fe和Co物质的量比为2:1,煅烧温度为550℃,pH为3时,催...     

改性PAN纤维铁配合物暗态催化偶氮染料降解反应

利用偕胺肟改性聚丙烯腈（PAN）纤维和三氯化铁的配位反应制备改性PAN纤维铁配合物（Fe-AO-PAN）,然后将其作为非均相Fenton反应催化剂应用于不同结构偶氮染料的降解反应中,重点考察Fe-AO-PAN的添加量（M）和铁离子含量（CFe-PAN）与暗态时染料的脱色率（D）和初始反应速率常数（k）之间的关系。此外还研究了暗态时偶氮染料的降解反应过程以及无机盐的影响。结果表明：Fe-AO-PAN暗态时能够催化偶氮染料的降解,并且使活性染料的k值明显高于酸性染料;暗态时Fe-AO-PAN的M和CFe-PAN与染料降解反应50min时的D和k值之间存在着线性关系,可通过定量增加Fe-AO-PAN的M和CFe-PAN来促进暗态时染料的降解反应,达到其在辐射光时的降解效果。     

氯离子协同增强十六氯铁酞菁/聚丙烯腈复合纳米纤维光催化降解性能

为提升粉末催化剂的催化活性及重复使用性能,高效去除高盐废水中的有机污染物,采用静电纺丝技术制备十六氯铁酞菁/聚丙烯腈(FePcCl₁₆/PAN)复合纳米纤维。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等表征了纳米纤维的微观形貌、结晶结构等特性。选取卡马西平(CBZ)作为模型污染物,研究了氯离子存在下,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维光活化过一硫酸盐的催化降解活性。结果表明:FePcCl₁₆可有效分散于PAN纳米纤维中,从而避免因FePcCl₁₆分子团聚而影响催化活性;在模拟太阳光照射下,随着氯离子质量浓度的增加,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维催化活性逐渐增强;在较高氯离子质量浓度(6.0～18.0g/L)下,CBZ及其降解产物(包括具有潜在毒性的氯代有机副产物)都能降解完全,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维循环降解5次后仍具有良好的催化降解性能。     

TiO2纳米纤维的制备及其光催化降解染料性能

为了提高TiO₂光催化性能，采用电纺丝技术和煅烧工艺，以钛酸四丁酯(TBT)为钛源、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为高聚物模板，制备PVP/TBT复合纳米纤维膜，再经煅烧得到连续TiO₂纳米纤维。通过SEM、XRD、TG测试对材料的形貌、结构进行表征，并在紫外光的照射下，以亚甲基蓝为目标降解物，使用TiO₂纳米纤维为光催化剂进行降解实验。结果表明：在450℃下煅烧得到的TiO₂纳米纤维具有良好的光催化活性。在染料质量浓度为20 mg/L,染料与TiO₂纳米纤维质量比为1∶75的条件下，20 min时的降解率为93.31%,80 min的降解率为99.83%,效果显著。     

PAN/PBMA共混纤维的研究

采用溶液共混法制备聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸正丁酯(PAN/PBMA)共混纤维。分别从溶解度参数、红外光谱(FT1R)、动态力学分析(DMA)3个方面对共混组分的相容性进行研究,结果表明PAN与PBMA具有部分相容性。通过扫描电子显微镜(SEM)、热失重分析(TG)研究共混纤维形态结构和热稳定性,发现低含量组分PBMA以微区形式均匀分散于PAN基体中,使其耐热稳定性得到明显改善。吸附实验表明,PAN/PBMA(70/30)共混纤维对甲苯、氯仿、煤油的吸附能力较纯PAN纤维提高了2～3倍。     

静电纺PAN纳米纤维膜过滤性能研究

为了得到高过滤性能、低压降的纳米纤维过滤材料,研究不同质量分数的聚丙烯腈(PAN)纺丝液在不同纺丝参数下制备的纳米纤维膜,并对其形貌、结构、孔径及过滤性能进行了表征。结果表明,随着PAN质量分数的增大,静电纺丝得到的纳米纤维直径增大,纤维膜平均孔径增大,过滤效率先增大后减小。随着施加电压的增大,制备的纳米纤维直径变小,纤维膜平均孔径减小,过滤效率增大。随着注射速度的增大,制备的纳米纤维直径变化不大,纤维孔径更均匀,过滤效率得到提升。研究得到最佳的静电纺丝参数为:PAN质量分数18%,施加电压18 k V,注射速度1.5 m L/h。     

静电纺MnO2/PAN纳米纤维膜的制备及其催化氧化甲醛性能

通过液相沉积法制备MnO2,以PAN/MnO2/N,N-二甲基甲酰胺溶液作为纺丝液进行静电纺丝制备出MnO2/PAN纳米纤维膜。利用扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱、热重分析对纤维膜的结构和性能进行分析;并在甲醛废水体系中测试纤维膜催化氧化甲醛性能。结果表明：制备的纳米纤维其平均直径为196.46nm;随MnO2质量分数的增大和纺丝电压的增加,纤维平均直径均下降;pH值为2,温度60℃时,具有最佳甲醛催化氧化性能;纤维吸收12h后,对甲醛去除率达到44.0%;MnO2/PAN纤维膜比MnO2粉末具有更好的催化氧化甲醛性能。     

PAN/TiO2抗菌复合纳米纤维的制备及性能研究

利用静电纺丝方法制备了聚丙烯腈/二氧化钛(PAN/TiO_2)抗菌复合纳米纤维,并测试分析了纳米纤维的微观结构和抗菌性能等。结果发现TiO_2的加入有效地减小了PAN/TiO_2复合纳米纤维的直径;当TiO_2的质量分数是0.5%时,PAN/TiO_2纳米纤维膜的拉伸强力最大为71.14 cN。抗菌性能定性测试显示PAN/TiO_2复合纳米纤维没有抑菌圈;但抗菌性能定量分析表明,PAN/TiO_2复合纳米纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率都达到了90%以上,且随着Ti O2质量分数的增加,对金黄色葡萄球菌的抑菌率相应提高,但对大肠杆菌的抑菌率先增加后减小,在TiO_2质量分数为1.5%时达到最大的99.12%。当TiO_2质量分数相同时,PAN/TiO_2复合纳米纤维对金黄色葡萄球菌的抑菌率都略高于大肠杆菌。