碳纤维负载TiO_2光催化薄膜的制备及其性能

以PAN基碳纤维(CF)为基体,钛酸丁酯为前驱体,通过溶胶-凝胶浸渍涂覆法将TiO_2负载于经过表面修饰的CF上,制备CF负载的TiO_2光催化薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了制备材料的形态结构,通过超声振荡清洗测试了CF对TiO_2的负载牢度,以质量浓度为80 mg/L的酸性橙Ⅱ溶液为目标降解物,测试了材料在紫外线光照下的催化性能.结果表明:溶胶浓度影响制备材料的形态结构、CF对TiO_2的负载率及负载牢度;溶胶浓度和退火温度对制备材料的催化活性有明显的影响.Ti浓度为0.5 mol/L的溶胶制备的TiO_2/ICF负载牢度好,负载率高,催化活性好.     

沙棘籽生物炭对苯酚的吸附特性研究

为促进沙棘籽的资源化利用,以沙棘籽为原材料,采用慢速热解技术分别于300、400、500℃条件下制备生物炭吸附剂(BC300、BC400、BC500),研究其去除水中苯酚的效果。吸附实验结果表明,生物炭的制备温度明显影响其对苯酚的吸附效果,3种温度制备的生物炭对苯酚的吸附能力表现为BC500BC400BC300。苯酚的初始浓度、吸附温度、时间等因素均影响吸附效果。45℃下苯酚初始浓度为20mg/L时,BC500对苯酚的去除率最高,达92.1%,生物炭对苯酚的等温吸附线符合Langmuir模式和Freundlich模式。探明了沙棘籽制备生物炭吸附剂及其去除苯酚的最适条件,可为沙棘籽应用于苯酚等有机污染物的去除提供理论依据。     

TiO_2水溶胶在棉织物多功能免烫整理中的应用

利用二氧化钛水溶胶和KH-1超低甲醛树脂对棉织物进行免烫整理。探讨了制备二氧化钛水溶胶的转速、整理工艺条件及洗涤对整理织物性能的影响。结果表明,以(1 010±20)r/min的转速制备的TiO_2水溶胶的整理效果最好,最佳整理工艺为TiO_2水溶胶用量40g/L,KH-1树脂用量70g/L,pH值4.5,80℃预烘3min,150℃焙烘2min。     

改性纳米TiO_2/丙烯酸酯复合乳液的制备及研究

利用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO_2溶胶,接着用硅烷偶联剂KH-570对其进行表面改性,降低纳米TiO_2的团聚效应,制备出可与丙烯酸酯单体聚合的改性纳米TiO_2溶胶。然后以过硫酸钾为引发剂,在一定温度下,采用核壳乳液聚合法,制备出改性纳米TiO_2/丙烯酸酯复合乳液。研究了盐酸、硅烷偶联剂的用量对纳米TiO_2溶胶粒径的影响,以及乳化剂、引发剂与改性纳米TiO_2溶胶用量对复合乳液粒径及凝胶率的影响。采用红外光谱、X射线衍射仪、透射式电子显微镜等测试手段对制备的复合乳液进行表征。结果表明:通过该方法成功制备出纳米TiO_2/丙烯酸酯复合乳液,且当引发剂、乳化剂和改性TiO_2溶胶的用量分别占单体总质量的0.5%、4%、1.5%时乳液性能最好。     

纳米光催化剂TiO_2的结构表征及光催化杀菌性能

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为前驱物制备了纳米半导体光催化剂TiO_2。通过比表面分析(BET)、X射线衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)对光催化剂进行了结构表征,并采用平板菌落计数法考察了纳米TiO_2对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的光催化杀菌性能。结果表明:所制备的TiO_2光催化剂纯度较高,比表面积为76.5 m~2/g,粒径为16.9 nm,具有TiOx、-OH、COO-特征峰及以锐钛矿相为主的锐钛矿与金红石混晶结构,有利于光催化性能的提高。在主波长为254 nm紫外光照射下,对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的杀菌效果较好,作用30 min后去除率可以分别达到97.8%及99.4%,说明纳米光催化剂TiO_2是具有较好杀菌性能的环保功能材料。     

BC@Laccase消减材料优化制备及其去除水体中2-氯苯酚性能评价

本研究采用戊二醛将漆酶(Laccase)固定于细菌纤维素(BC)基材上,通过优化交联工艺,制备环境友好、重复使用的BC@Laccase消减材料;利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)对其进行表征;评价其催化降解水体中2-氯苯酚性能。结果表明,BC@Laccase消减材料的最佳制备工艺条件为:固定时间4 h、固定温度25℃、环境pH值3.5;利用BC@Laccase消减材料对水体中2-氯苯酚进行催化降解,当芥子酸用量4 mmol/L、降解温度30℃、环境pH值3、降解时间5 h时,对2-氯苯酚降解能力最强,降解率达到76.9%;经过7次循环使用,BC@Laccase消减材料对2-氯苯酚的催化降解能力仍可保持在最初的84.8%以上。     

核壳型TiO_2@C纳米颗粒改性涤纶的制备及其抗紫外性能研究

首先制备了TiO_2纳米颗粒,再利用聚电解质层层自组装法在颗粒表面制备聚电解质涂层,经碳化处理后,得到具有核壳结构的TiO_2@C纳米颗粒,然后利用浸渍法将该纳米颗粒负载在涤纶上。对改性后的涤纶的表面形貌、力学性能及抗紫外性能进行了表征。结果表明:所制得的TiO_2颗粒为尺寸均匀且单分散的球形颗粒,颗粒直径约为100nm。在TiO_2颗粒表面制得的碳层为多孔状,层厚度约为30nm。利用浸渍法可以将TiO_2@C纳米颗粒有效负载到涤纶表面。负载了TiO_2@C纳米颗粒的涤纶的断裂强力与涤纶原丝差别不大,但是其抗紫外老化的能力得到增强。     

TiO_2/GO/PAN纳米纤维膜的制备及光催化性能

采用改性Hummers法以天然鳞片石墨制备氧化石墨烯,再经水热反应在氧化石墨烯片层中原位生成纳米级TiO_2,制备TiO_2插层氧化石墨烯(TiO_2/GO)。将TiO_2/GO粉末添加到PAN溶液中,通过静电纺丝法制备含TiO_2/GO的PAN纳米纤维膜。研究了TiO_2/GO及TiO_2/GO/PAN对亚甲基蓝的降解性能。采用TEM、SEM、XRD对降解前后样品性质进行了表征。结果表明,TiO_2/GO对亚甲基蓝具有良好的重复降解性能,随着降解次数的增加,其降解效率逐渐减弱,含TiO_2/GO的PAN纳米纤维膜对亚甲基蓝具有良好的吸附和光催化效果。     

棉织物的TiO_2溶胶/BTCA免烫整理

研究了二氧化钛(TiO_2)水溶胶与丁烷四羧酸(BTCA)相结合,用于棉织物的免烫整理工艺。探讨了稳定剂用量、整理方式及工艺条件对织物性能的影响。试验结果表明,以乙酰丙酮为稳定剂的一浴法整理效果最好;最佳免烫整理工艺为:乙酰丙酮与TiO_2物质的量之比为1∶1,溶胶30 g/L,BTCA 70 g/L,pH值4.5,150℃焙烘2 min。     

BCN-TiO_2复合纳米纤维制备及光催化降解性能

为了解决印染污水问题，BCN作为一种良好的光响应材料受到广泛的关注。文中以硼酸和三聚氰胺为原料制备BCN，并利用高温炭化法将TiO_2负载在BCN上获得BCN-TiO_2纳米复合材料。结合静电纺丝技术制备了具有优异催化性能的TiO_2负载BCN的碳纳米纤维结构材料（BCN-TiO_2/CNFs）。结果表明，得益于纳米纤维结构高比表面积和BCN优异的光响应能力，BCN-TiO_2/CNFs在苯酚和亚甲基蓝为底物的氧化降解过程中，表现出优异的催化性能，其降解率可达99.7%。     

稀土Eu~(3+)掺杂TiO_2光催化降解罗丹明B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2和Eu~(3+)-TiO_2纳米催化剂,并用Raman、FT-IR、PL、XRD和SEM等技术对样品的形态和结构进行了表征,优化了Eu~(3+)-TiO_2纳米催化剂制备条件,并以罗丹明B(RB)的印染废水作为探针反应,分别在紫外光和可见光照下评价了其光催化性能。与TiO_2纳米催化剂进行对比,Eu~(3+)-TiO_2纳米催化剂对罗丹明B溶液(5 mg/L)表现出更高的光催化降解性能,在紫外光和可见光下的脱色率分别达到90%和83%。     

防紫外线、防电磁辐射PAN复合纳米纤维膜的制备及性能分析

为制备具有防紫外线、防电磁辐射双重功能的纳米纤维膜,在纯聚丙烯腈(PAN)溶液中加入二氧化钛(TiO_2)与纳米银颗粒(AgNPs),利用静电纺丝方法制备纯PAN和PAN/TiO_2、 PAN/AgNPs、 PAN/TiO_2/AgNPs复合纳米纤维膜,分析纳米纤维膜的微观形貌、紫外线防护性能、紫外线吸收性能和防电磁辐射性能。结果发现:当在纯PAN溶液中加入质量分数为0.50%的TiO_2及1.20%的AgNPs时,制备的PAN/TiO_2/AgNPs复合纳米纤维膜具有极好的紫外线防护功能和防电磁辐射功能,可用于开发具有防紫外线和防电磁辐射双重功能的纳米纤维纺织品。     

木质素/Fenton污泥基磁性活性炭对亚甲基蓝和苯酚吸附特性的研究

以桉木硫酸盐法蒸煮黑液木质素和Fenton污泥为原料,氢氧化钾为活化剂,采用一步法制备磁性活性炭(MAC),利用比表面积及孔径分析仪(BET)、振动样品磁强计(VSM)和X射线衍射仪(XRD)对MAC的物相结构进行表征,评价了MAC对亚甲基蓝和苯酚的吸附性能。结果表明,所制备的MAC具有较大的比表面积和良好的磁分离性能,其BET比表面积为1079 m~2/g,饱和磁化强度为5. 79 emu/g,XRD分析发现磁性来源于Fe_3O_4或γ-Fe_2O_3;当MAC用量为0. 5 g/L,亚甲基蓝和苯酚的初始浓度分别为300 mg/L和200 mg/L时,MAC对亚甲基蓝和苯酚的平衡吸附量分别达到了288 mg/g和98 mg/g;MAC对亚甲基蓝和苯酚的吸附动力学特性均符合准二级动力学方程;Freundlich模型能更好地描述MAC对亚甲基蓝的等温吸附过程,而Langmuir模型在描述MAC对苯酚的等温吸附过程更佳;MAC经过5次再生仍能达到原平衡吸附量的90%以上。     

聚多巴胺诱导纳米TiO_2自组装改性PP纤维及其抗紫外性能

采用溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛(TiO_2),利用聚多巴胺(PDA)的高黏附性对聚丙烯纤维表面进行修饰,再将纳米TiO_2与PP纤维表面的PDA结合,制备抗老化聚丙烯纤维。结果表明:制备的纳米TiO_2被成功改性到PP纤维表面,并在PP纤维表面形成了均匀、致密,且牢固结合的纳米TiO_2薄膜层。经长时间紫外光照射后,改性后的PP/PDA/TiO_2纤维的强力比原PP纤维有明显提高,且强力下降速率明显降低;改性后PP/PDA/TiO_2纤维的抗紫外光老化能力也有显著提升。     

β_2-SiW_(11)Mn/TiO_2光催化剂的制备及光催化性能

以锰取代杂多硅钨酸盐β_2-K_8[SiW_(11)Mn(H_2O)O_(39)]·xH_2O作为活性组分,TiO_2作为载体,通过浸渍法制备了复合光催化剂β_2-SiW_(11)Mn/TiO_2。用FT-IR、UV-Vis、XRD、SEM和X射线光电子能谱对复合催化剂进行了表征。研究了纯二氧化钛TiO_2、杂多酸盐β_2-SiW_(11)Mn及制备的催化剂β_2-SiW_(11)Mn/TiO_2对结晶紫的催化降解性能。结果表明,相比于二氧化钛和杂多酸盐,复合光催化剂表现出更佳的光催化活性,杂多酸盐与二氧化钛产生了协同作用使结晶紫的降解率达90.19%。     

Fe_2O_3/TiO_2异质结的制备及光催化降解性能

结合静电纺丝技术和水热法制备Fe_2O_3/TiO_2异质结光催化材料.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)及比表面分析等方法,对Fe_2O_3/TiO_2异质结的形貌、晶型、化学组成等进行表征.利用Fe_2O_3/TiO_2材料对罗丹明B(RB)进行光催化降解,结果表明,Fe_2O_3/TiO_2对RB的降解速率高于纯TiO_2纳米纤维,而且掺铁量为0.5%时降解效果最好.     

TiO_2/壳聚糖纳米复合材料的抑菌性能研究

制备了纳米TiO_2/壳聚糖复合材料,利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等表征手段对复合材料进行了表征,研究了该复合材料对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(St.aureus)的抑制作用。结果表明,纳米TiO_2/壳聚糖复合材料的抑菌性能较壳聚糖和TiO_2有明显提高。     

TiO_2插层氧化石墨烯降解亚甲基蓝性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,再利用钛酸丁酯原位水解制得TiO_2插层氧化石墨烯。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等表征手法对TiO_2插层氧化石墨烯的形貌、结构进行表征分析;并通过降解亚甲基蓝试验评估了样品的光催化性能。XRD与TEM表征结果表明,氧化石墨烯氧化均匀,在超声状态下,酞酸丁酯可在氧化石墨烯片层间原位生成锐钛矿相的纳米级TiO_2。降解试验结果表明:TiO_2插层氧化石墨烯对亚甲基蓝有优异的光催化降解性能,所制备的TiO_2插层氧化石墨烯重复降解亚甲基蓝4次,降解率依然可维持在99.97%,具有较高的重复使用性能。     

二氧化钛纳米管的制备及其光催化性能

为提高TiO_2的光催化性能,通过电化学阳极氧化法在金属钛箔基体上制备了结构有序的TiO_2纳米管(TiO_2NTs),并以此为基础通过连续离子层吸附反应技术(SILAR)制备了Ag、CdS共修饰的TiO_2纳米管(AgCdS/TiO_2NTs)。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、元素分析仪和紫外可见漫反射光谱等表征手段,对Ag-CdS/TiO_2NTs形貌结构、元素组成和光吸收特性等进行了表征,并研究了Ag、CdS修饰后的TiO_2纳米管的光催化性能。结果表明:Ag和CdS纳米粒子被成功沉积在TiO_2纳米管上;与纯TiO_2纳米管的吸收光谱相比,Ag-CdS/TiO_2NTs对光的吸收范围延伸到整个可见光区域;与纯TiO_2纳米管或CdS修饰的TiO_2纳米管相比,Ag(3)-CdS/TiO_2NTs对甲基橙脱色率最高,70 min后脱色率达100%。     

生物竹炭固定化漆酶对苯酚的吸附降解

为提高漆酶的利用效率,进一步开发其在环境治理中的应用,本实验用生物竹炭固定化漆酶对苯酚进行去除。探究生物竹炭固定化漆酶、吸附降解时间、苯酚浓度、生物炭粒径、p H、固液比对苯酚的去除作用。结果表明,反应时间72 h,苯酚初始浓度为100 mg/L,生物炭粒径为10目,p H为4.5,固液比是1∶10(g/m L)时,苯酚的去除率可以达到100%。本研究结果为苯酚废水的处理提供了一种有效的方法。