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。     

氧化石墨烯-TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

以溶胶-凝胶法制备氧化石墨烯-TiO_2复合材料(GO-TiO_2),采用X射线衍射光谱仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面及孔径分析仪(BET)等对样品进行了表征。探讨了在紫外光的照射下,复合材料比例、材料投加量、pH值、液层高度和光照强度等因素对亚甲基蓝溶液降解性能的影响。结果表明:TiO_2颗粒均匀地附着在GO片层表面;光催化反应60 min时,500 mg/L GO10-TiO_2对亚甲基蓝溶液的降解率达到89%;增大pH值和光照强度均能提高MB的降解率。     

掺杂氧化石墨烯的复合纳米纤维纱的制备

利用静电纺丝技术制备了掺杂氧化石墨烯(GO)的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维纱,然后通过原位液相沉积法在其表面接枝导电聚合物聚吡咯(PPy),获得PAN/GO/PPy复合纳米纤维纱。利用扫描电镜、红外光谱和数字源表表征了复合纳米纤维纱形貌结构和性能。结果表明,掺杂氧化石墨烯后,聚丙烯腈(PAN)纳米纤维直径显著减小,比表面积从6.744 m~2/g增加至9.044 m~2/g,并显示了良好的力学性能。此外,当吡咯(Py)单体浓度为90 mmol/L时,PAN/GO/PPy复合纳米纤维纱显示出最佳的导电性能,其电导率为217.7 S/cm。     

PVA/SiO2/GO复合夹层结构纳滤膜的制备及其性能

为了提高氧化石墨烯(GO)纳滤膜的纳滤性能,采用静电喷涂技术制备了大面积的GO纳滤膜,进一步结合静电纺丝技术,设计并制备了PVA/GO复合夹层结构纳滤膜,极大地提高了纳滤膜的结构稳定性。此外,为了进一步提高PVA/GO纳滤膜的纳滤性能,采用亲水性二氧化硅(SiO₂)纳米粒子插层GO,增大了GO纳滤膜的层间距。最后,对所制备的PVA/SiO₂/GO复合夹层结构纳滤膜(PS@GS-NF)的纳滤性能、结构稳定性、可重复利用性能和吸附性能进行研究。结果表明:PS@GS-NF的稳态纯水渗透系数高达21.1 L/(m²·h·bar),有机染料截留率的保持率高达98%。同时夹层结构还保证了PS@GS-NF具有较高的结构稳定性。此外,PS@GS-NF还具有良好的可重复利用性能和对带正电荷的有机染料分子具有良好的吸附性能,其纯水渗透系数恢复率可达92%,对带正电荷的亚甲基蓝有机染料分子的吸附率可达96%。     

聚丙烯腈/醋酸纤维素/TiO2复合纳米纤维膜的制备及其光催化降解性能

为研究碱改性前后复合纳米纤维膜的光催化降解性能,首先利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈/醋酸纤维素/二氧化钛(PAN/CA/TiO₂)复合纳米纤维膜,依次用0.05、0.10 mol/L的氢氧化钠溶液对其进行碱处理,制得聚丙烯腈/再生纤维素/二氧化钛(PAN/RC/TiO₂)复合纳米纤维膜,并应用于染料废水处理。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪及接触角测量仪等手段表征了复合纳米纤维膜的结构与亲水性;同时研究了复合纳米纤维膜的力学与光催化降解性能。结果表明:经碱处理后,复合纳米纤维膜的静态接触角由125.30°减小到10.20°,亲水性能得到很大的改善;PAN/RC/TiO₂复合纳米纤维膜对亚甲基蓝(MB)溶液的降解率达到91.2%,而空白对照样对MB溶液的降解率仅为10.1%,且重复使用3次后,复合纳米纤维膜对MB溶液的降解率仍达74.7%。     

罗丹明B的TiO_2/GO复合物光催化降解

以自制氧化石墨烯和钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。分别采用XRD、Raman、SEM等对其进行表征,并将其用于罗丹明B溶液的光催化降解,考察氧化石墨烯含量、TiO_2/GO复合材料用量、煅烧温度等因素对光催化降解性能的影响。结果表明,生成了粒径约20 nm的锐钛矿型TiO_2球形颗粒;相同条件下,溶胶-凝胶法制备的复合材料光催化活性优于机械混合物;TiO_2/GO为20/1时光催化活性最好;复合材料质量为0.05 g时,对罗丹明B的降解率可达99%。     

负载不同形貌Cu2O/PAN纳米纤维膜光催化性能研究

为探究不同形貌Cu2 O/PAN纳米纤维膜对降解染料污染水中的有机染料的效率,以亚甲基蓝(MB)为模型污染物,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)等表征方法,评价了不同形貌Cu2 O/PAN纳米纤维膜在可见光下对MB光催化脱色性能的影响.结果表明:在室温、pH值5.6、...     

高效低阻聚丙烯腈/石墨烯纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为了提高聚丙烯腈（PNA）基材料的过滤性能,采用静电纺丝的方法制备了含有不同质量分数石墨烯的PNA /石墨烯纳米纤维复合材料。并对复合材料的过滤效果及抗菌性能进行研究,探讨气流量及孔径分布对过滤效果的影响。研究结果表明：当氧化石墨烯（GO）的质量分数为0.3%时,纺制的纤维平均直径为103nm,复合膜的过滤性能最好;纳米复合材料的过滤效率随气流量的增加而减小,孔径尺寸分布在1.3 ~ 1.7μｍ 之间时最有利于过滤效率的提高;当GO和还原性氧化石墨烯（rGO）质量分数均为0.3%时,PAN /GO 纳米复合材料比PAN/rGO 纳米复合材料的过滤性能好,PAN / GO 和PAN/rGO 纳米复合材料对大肠杆菌的抑菌率分别为32.4%和40.5%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为45.8%和56.7%。     

氮掺杂氧化石墨烯-TiO2/PAN复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能

为制备具有较高光催化性能的材料,使用尿素改性氧化石墨烯得到氮掺杂氧化石墨烯(NG),然后用NG改性TiO2得到NG-TiO2,结合静电纺丝技术使其负载在聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜上,得到具有光催化活性的多孔NG-TiO2/PAN复合纳米纤维膜.对该材料采用扫描电镜(SEM)、可见紫外漫反射光谱(UV-vis DRS)...     

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。     

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。     

前驱体比例对SnO_2/TiO_2纳米纤维晶型及光催化性能的影响

为提高SnO_2基纳米材料的光催化活性,以结晶四氯化锡和钛酸正啶酯分别为SnO_2前驱体和TiO_2前驱体,调节二者比例,利用静电纺丝协同煅烧技术制备出具有不同含量TiO_2掺杂的SnO_2/TiO_2复合纳米纤维。采用X射线衍射仪表征纳米纤维的晶型结构,利用扫描电镜观察复合纳米纤维的形貌,并将其应用到光催化降解亚甲基蓝溶液中,分析其光催化活性。结果表明:当结晶四氯化锡和钛酸正啶酯的质量比为2.5∶1、2∶1和3∶2时,纳米纤维表面由粗糙向光滑过渡;而且当前驱体的质量比为3∶2时,除了具有金红石型SnO_2晶相,复合纳米纤维还呈现出金红石型TiO_2和锐钛矿型TiO_2晶相并存的状态,在降解亚甲基蓝溶液中表现出优异的光催化活性,即光催化10 min后亚甲基蓝溶解液的降解率已达到79.5%。     

静电纺丝制备氧化石墨烯复合纳米纤维的研究进展

氧化石墨烯（GO）可视为一种非传统形态的软性材料,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。文中综述了近年来国内外通过静电纺丝技术制备氧化石墨烯复合纳米纤维的研究现状,主要介绍了氧化石墨烯-聚丙烯腈（GO/PAN）复合纳米纤维、氧化石墨烯-聚乳酸（GO/PLA）复合纳米纤维、氧化石墨烯-聚偏氟乙烯（GO/PVDF）复合纳米纤维、氧化石墨烯-丝素蛋白-聚乳酸羧基乙酸（GO/SF/PLGA）复合纳米纤维、氧化石墨烯-聚氨酯（GO/PU）复合纳米纤维、氧化石墨烯-纳米氧化锌-蚕丝丝胶（GO/nZnO/SS）复合纳米纤维的研究进展,以及它们在医药领域、过滤材料、水资源处理、压电材料、生物工程等领域的应用。     

染料敏化二氧化钛/石墨烯复合材料的光催化性能

采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),然后以二氧化钛(TiO)为钛源,采用水热法制备二氧化钛改性石墨_2烯(TiO_2/r GO),再以直接灰D为改性剂,将其重氮化后接枝到TiO_2/r GO上,得到染料共价改性二氧化钛/石墨烯复合材料(D-TiO_2/r GO)。以亚甲基蓝(MB)水溶液模拟染料污水,氙灯模拟太阳光,考察D-TiO_2/r GO的光催化效果。与TiO_2和TiO_2/r GO相比,相同条件下D-TiO_2/r GO对MB的去除率分别提高了76.62%和47.78%。当复合材料中r GO质量分数为20%、催化剂为50 mg/L、p H为7、温度为40℃、光源距离为10 cm时,D-TiO_2/r GO对MB去除效果最佳,MB的去除率可达97.67%;5次重复试验后,对MB的去除率仍可达到90%以上。     

TiO2/ACF光催化材料的制备与特性

 本文采用溶胶-凝胶法制得TiO_2溶胶,并将TiO_2溶胶和粘胶基非织造布通过浸渍-干燥、磷酸活化和煅烧工艺一步法制备得到TiO_2/ACF光催化材料。采用EDAX、XRD、SEM对样品进行表征,同时测试了样品对亚甲基蓝溶液的催化降解性能。结果表明：样品负载上了锐钛矿型和金红石型的混晶的TiO_2;而且在样品的纤维上出现了孔洞,形成活性碳纤维;同时在20w紫外灯照射下,TiO_2/ACF光催化材料表现出了优异的光催化降解性能,500℃碳化条件得到的TiO_2/ACF光催化材料光催化降解亚甲基蓝溶液的脱色率达到98.83%。     

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%。     

二硫化钼/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能

采用水热合成法制备了无机半导体光催化剂二硫化钼(MoS_2),利用静电纺丝技术,将MoS_2粉末添加到不同质量分数的聚丙烯腈(PAN)溶液中进行共混纺丝,制备MoS_2/PAN复合纳米纤维膜,并用于罗丹明B溶液的催化降解。借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)等对纳米纤维膜的形貌和性能进行表征。结果表明:MoS_2/9%PAN复合纳米纤维膜中的纳米纤维形貌较好,直径较均匀,MoS_2在纳米纤维上的分布也较为均匀;使用其对30 mL的10 mg/L罗丹明B溶液进行光催化降解,光催化效果好,降解率达89.8%,重复使用3次后,降解率仅下降了2.3%,表现出良好的循环使用性。     

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。     

氧化石墨烯的制备及对TiO_2光催化作用的影响

采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)。讨论了高锰酸钾和硝酸钠的用量对GO氧化程度的影响,通过紫外光谱、红外光谱、拉曼光谱和扫描电镜等方法对GO进行了表征。将GO与TiO_2复合,应用于活性红3BS染料废水的降解。结果表明,当石墨与高锰酸钾、硝酸钠的质量比为1∶3∶3,所制得GO的氧化程度较高,有很明显的片层结构,片层边缘有明显的褶皱。GO与TiO_2复合对染料的降解比纯TiO_2的要好,降解染料120 min后,降解率高达99%,比纯TiO_2对染液的降解率提高了29%左右。     

纳米TiO_2/ZnO复合光催化剂对棉织物性能的影响

探讨纳米TiO_2/ZnO的制备及其对棉织物的整理效果。采用静电喷雾技术制备了平均粒径为10.3nm的TiO_2/ZnO复合光催化剂;通过轧-烘-高压汽蒸工艺将纳米TiO_2/ZnO复合光催化剂处理到棉织物上,分析了其在织物上的分散性、光催化性和防紫外线性能,并测试了织物机械性能的变化。结果表明:所制备的棉织物经紫外光照射6h后对亚甲基蓝溶液的降解率为81.5%;织物紫外线防护系数为212.2,远大于50。认为:TiO_2/ZnO复合光催化剂处理所得的棉织物具有良好的光催化活性和紫外线屏蔽特性。