纳米粒子TiO2/Ti膜的制备及其光催化活性

以钛酸四丁酯为原料，利用溶胶－凝胶方法制备了纳米粒子TiO2/Ti膜。TG－DTA、XRD、TEM和SEM的测试表明：纳米粒子经历了无定型向锐钛矿和锐钛矿向金红石相转变两个过程，而焙烧温度为600℃时，TiO2纳米粒子具有与国际商品P－25型TiO2粒子相类似的组成、结构、形貌和粒子尺寸。考虑TiO2粒子性质及与基体Ti片的结合能力，焙烧温度对基体Ti片的影响和纳米粒子TiO2/Ti膜表面形貌等因素，确定600℃是制备纳米粒子TiO2/Ti膜光催化剂的最合适的焙烧温度。另外，以光催化降解苯酚为模型反应，考察了焙烧温度对纳米粒子TiO2/Ti膜催化活性的影响，并初步地探讨了光催化降解苯酚反应的动力学。结果表明，600℃焙烧的TiO2纳米粒子膜具有最高的光催化活性，而光催化降解反应为准一级动力学反应。     

静电纺聚合物/相变纳胶囊复合纳米纤维的制备及性能

为提高相变纳胶囊在静电纺纤维上的负载量,采用相反转温度（PIT）乳化和自由基聚合技术制备了交联聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/正十八烷纳胶囊,将其添加到聚偏氟乙烯（PVDF）、聚丙烯腈（PAN）纺丝液中,通过静电纺丝技术分别制备了PVDF和PAN复合纳米纤维,并使用SEM、TEM、DSC和TG等方式对2种纳米纤维进行表征。结果表明：2种复合纤维均平直光滑,纺锤状较少;PVDF复合纤维平均直径在100～300 nm之间,PAN复合纤维平均直径在400～800 nm之间,纤维直径随胶囊加入量的增加而增大;PAN纤维负载相变纳胶囊的能力优于PVDF纤维,热性能更好;纳胶囊添加质量分数为9%的PAN相变纤维具有较为优良的热焓值和热稳定性,其结晶焓为22.55 J/g。     

PAN/UiO-66复合电纺纳米纤维膜的制备及表征

金属-有机框架材料(MOFs)近年得到广泛研究,但不易回收、难处理等缺点使其在实际应用中受到很大限制。通过合适的加工工艺将MOFs加工成型,对促进开发应用很有必要。作为一种可制备杂化微纳米纤维的简单快捷方法,静电纺丝法在制备负载功能粒子的复合膜材料领域得到了迅速发展。通过静电纺丝法将MOFs材料负载在纤维当中,将其加工成纤维膜,并探讨了在纤维膜的制备过程中MOFs掺杂量和纺丝电压两个因素对复合纤维形貌的影响。首先采用溶剂热法,通过对苯二甲酸和锆元素的配位作用,制备出典型的锆基金属-有机框架材料UiO-66(UiO=University of Oslo)。然后,以聚丙烯腈(PAN)和UiO-66为基质,通过静电纺丝技术制备PAN/UiO-66复合纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)和N₂吸脱附实验等分析测试技术,对UiO-66和PAN/UiO-66复合纳米纤维膜的表面形貌、结构及比表面积等进行表征分析。结果表明:成功制备出金属-有机框架材料UiO-66和PAN/UiO-66电纺纳米纤维膜;静电纺纯PA...     

TiO2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶一凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡略烷酮(PVP,Mn=900 000)和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti(OPr)./Ni(CH3COO)2复合一维纳米纤维材料.经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维.采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验.结果显示,0.5%TiO2/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性.     

锐钛矿-金红石混晶TiO2纳米纤维的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯为钛源,冰醋酸为水解抑制剂,无水乙醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮为模板剂,利用静电纺丝技术与焙烧工艺,制备了锐钛矿-金红石混晶的TiO2纳米纤维,研究了焙烧温度对TiO2纳米纤维在不同光源下光催化活性的影响,结果表明,焙烧温度为600℃时所得TiO2纳米纤维具有最佳的光催化活性,光照150 min时,紫外光下罗丹明...     

Preparation and photocatalytic activity of Cu^2＋-doped TiO2/SiO2

Cu2+-doped nanostructured TiO2-coated SiO2. (TiO2./SiO2) particles were prepared by the layer-by-layer assembly technique and their photocatalytic property was studied. TiO2 colloids were synthesized by the sol-gel method using TiOSO4 as a precursor. The experimental results showed that TiO2 nanopowders on the surface of SiO2 particles were well distributed and compact. The amount of TiO2 increased with the increase in coating layers. The shell structure appeared to be composed of anatase titania nanocrystals at 550℃. The 2-layer coated TiO2 particles on the surface showed a higher degradation rate compared with all the dif-ferent-layer samples. The photocatalytic activity of Cu2+-doped TiO2/SiO2 was higher than that of undoped TiO2/SiO2. The optimum dopant content was about 0.10wt%.     

聚偏氟乙烯/TiO2杂化膜的结构与性能研究

采用溶胶-凝胶原位共混法制备了含不同量TiO2溶胶的聚偏氟乙烯/TiO2杂化膜,并借助X射线衍射(XRD)、扫面电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR),从力学性能、水通量、牛血清蛋白截留率、孔隙率和接触角等方面对膜的结构和性能进行了表征.结果显示,掺入适量的纳米TiO2溶胶不仅明显地改善了PVDF膜的微观结构,而且其亲水性、力学性和水通量等性能也获得了提高.     

静电纺丝法制备PAN/PVDF-HFP超级电容器隔膜及其力学性能分析

静电纺丝技术制备PAN/PVDF-HFP复合纳米纤维膜,对PAN/PVDF-HFP/PAN三层结构复合膜进行热压处理,对其力学性能进行分析评价,最后组装纽扣型超级电容器,并对其电化学性能进行分析测试.结果表明:静电纺PAN纺丝溶液中DMF/丙酮溶剂体系的最佳配比为7∶3;PAN/PVDF-HFP热压复合最佳温度和时间为120℃和60 s,此时复合膜的断裂强度为13.5 MPa;PAN/PVDF-HFP复合膜作为超级电容器隔膜,其等效串联电阻(ESR)为0.57Ω,小于商品膜Celgard2400的0.64Ω;,CV曲线在5 m V/s扫速下仍保持较好的矩形特征,GCD曲线在0.05 A/g电流密度下比容量为79.55 F/g,高于商品膜Celgard2400的62.78 F/g.     

聚丙烯腈/聚氨酯熔纺-拉伸致孔分离膜共混结构的研究

针对以聚丙烯腈为分散相、以高形变性和高回复性的热塑性聚氨酯为基质相的共混物，讨论其相容性、可纺性和拉伸致孔性，并在测试分析的基础上，深入研究了经熔融纺丝一拉伸制成的具有相界面孔分离膜的共混结构。结果表明：用PAN／TPU共混物可以制成具有界面微孔结构的中空纤维分离膜。     

PVDF-g-PMMA/POSS纳米纤维膜的制备与表征

通过活性自由基聚合(ATRP)的方法制备了聚偏氟乙烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯(PVDF-g-PMMA)共聚物,其接枝率为10.2%.采用静电纺丝法制备了PVDF-g-PMMA/POSS纳米纤维复合膜,并研究了POSS的含量对其形态、机械性能和晶体结构变化的影响.结果表明:随着POSS的加入,纳米纤维表面粗糙度增加,纤维平均直径减小,复合膜的结晶度最大降低了13.0%,其机械性能和初始模量有不同程度的增加,且当POSS质量分数为2%时,拉伸强度达到了8.01 MPa.     

TiO_2/ZnO纳米光催化剂的制备及性能研究

通过二步法(阳极氧化法和水热法)得到结构规则、有序核-壳结构的TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用SEM、UV-vis、TEM等方法对所制备的纳米复合材料进行了表征。以甲基橙为目标降解物,自然光为光源,研究了TiO2/ZnO纳米光催化剂的光催化活性。结果表明,TiO2/ZnO复合光催化剂能提高对太阳光的利用率,发现在降解液pH值为3、太阳光催化降解5 h时,催化剂的降解效果最好,降解率达90%。     

聚偏氟乙烯/聚丙烯腈共混膜的研究

ＰＶＤＦ（聚偏氟乙烯）／ＰＡＮ（聚丙烯腈）共混制膜可以有效地改善膜的透过性能,而截留基本不变．共混比的改变直接影响着铸膜液的相容性,而相容性的变化与共混膜的性能变化有一定相应关系．实验证明,这是一种改善ＰＶＤＦ膜性能简便有效的方法,具有极好的实用开发价值．文中还讨论了溶剂种类、聚合物浓度、添加剂种类及用量和凝固浴组成等工艺条件对共混膜性能的影响．     

载银TiO2纳米管/PVDF共混杂化膜的性能

将载银TiO2纳米管(AgTNT)添加到PVDF铸膜液中,利用相转化法制备载银TiO2纳米管/PVDF杂化膜;通过扫描电子显微镜、接触角测定、过滤实验和抑菌实验等考察了杂化膜的微观结构、亲水性、抗污染性和抑菌性,并研究了杂化膜在光照下的自清洁能力.结果表明:添加适量AgTNT纳米材料后,杂化膜的分离性能、亲水性、抗污染性和抑菌性都得到了改善;膜清洗实验表明采用曝气/光照组合清洗可以使杂化膜的通量恢复率达到86.2%;在多次污染-清洗循环使用中,杂化膜表现出了稳定的通量恢复率.     

PVDF/BaTiO3复合纳米纤维滤膜的制备及性能

为了制备高效低阻的纳米纤维空气过滤膜,采用静电纺丝技术,以钛酸钡(BaTiO_3)作为驻极体,制备了不同质量分数、不同纺丝时间的PVDF/BaTiO_3复合驻极纳米纤维膜,并对其微观结构、表面化学结构、透气性能、透湿性能、过滤性能进行了研究分析。结果发现:当BaTiO_3的质量分数为0.8%、纺丝时间为40 min时,制备的PVDF/BaTiO_3复合纳米纤维滤膜性能达到最优,此时纳米纤维滤膜的透气率最大达369 mm/s,透湿量最大达4 672.79 g/(m~2·d),过滤效率为76.8%,阻力压降为11.76 Pa,品质因子最大值达0.124 2。     

膜生物反应器(MBR)中膜组件结构形式的优化设计初探

对MBR工艺中的膜组件结构形式进行了优化设计,提出两种优化设计结构（A和B）,并通过试验运行证实了膜组件结构形式的改进,对膜通量的维持的促进作用。试验结果还表明,稳定运行时,改进后的膜组件形式既能缓解膜通量的衰减,又能得到较好的出水水质,其中COD的平均去除率在95.5%以上;TN的平均去除率在56.7%以上;浊度的平均去除率在98.2%以上,TP的平均去除率虽波动较大,但B种形式的模组件效果略好于对照组件和A种形式的膜组件。同时,在小试试验的基础上提出进一步优化的方案。     

静电纺制备CS/PVP纳米纤维膜纺丝工艺的研究

为研究静电纺丝工艺对CS/PVP纳米纤维膜纤维形貌和直径的影响,以甲酸为溶剂配制质量分数为4%的CS溶液,以无水乙醇为溶剂配制质量分数为35%的PVP溶液,将PVP溶液与CS溶液按质量比90∶10混合,搅拌均匀作为纺丝液,调节纺丝电压、接受距离和纺丝速率分别制备纳米纤维,借助扫描电镜(SEM)观察制备的纳米纤维形貌.结果表明,在选定的纺丝工艺参数中,纺丝电压对纤维的形貌和直径影响较大,而纺丝速率和接受距离对纤维的形貌和直径影响相对较小;当纺丝电压为18 k V、接受距离为12 cm、纺丝速率为0.2 m L/h时,纤维形貌较好.