N-TiO2/聚丙烯复合熔喷非织造材料的制备及其光催化性能

为制备具有光催化功能的聚丙烯(PP)熔喷非织造材料,首先通过溶胶-凝胶法制备氮掺杂二氧化钛(N-TiO₂)光催化剂,然后采用超声浸渍的方法将N-TiO₂均匀负载在PP熔喷非织造材料表面得到N-TiO₂/PP复合熔喷材料,并对其结构和性能进行表征和分析,通过自由基捕获实验确定光催化机制。结果表明：N掺杂量为1%的N-TiO₂的颗粒大小均匀,粒径约为10 nm,在30 min暗吸附和90 min光照条件下,其光催化降解亚甲基蓝(MB)的效率最佳,达到98%;将该N-TiO₂负载在PP熔喷非织造材料表面后,可包裹在PP纤维表面,当负载量超过30 mg后出现团聚现象;负载量为30 mg的N-TiO₂/PP复合熔喷材料的光催化降解性能最优,在30 min暗吸附和90 min光照条件下,对亚甲基蓝(MB)的降解效率达到98%;在光激发下N-TiO₂会产生超氧自由基和羟基自由基,二者共同降解MB。     

壳聚糖-SiO2气凝胶/纤维素/聚丙烯复合水刺材料的制备及其吸附染料性能

为制备用于有机染料废水处理的生物质材料,以纤维素纤维/聚丙烯(CF/PP)为基材,经氧化后与以壳聚糖(CS)和硅酸四乙酯(TEOS)为原料制备的CS-SiO₂混合溶液进行反应,再通过冷冻干燥得到CS-SiO₂气凝胶/氧化纤维素(OCF)/PP复合水刺非织造材料。对复合材料的形貌、结构和其对有机染料吸附性能进行测试与表征,结果表明：相较于CF/PP水刺非织造材料,CS-SiO₂气凝胶/OCF/PP复合水刺非织造材料表面出现明显的微孔结构,在OCF/PP水刺非织造材料表面出现了归属于CS和SiO₂的红外特征峰;当TEOS体积分数为25%时,制得的样品在30℃、pH值为7的条件下对亚甲基蓝(MB)的吸附效率可达99.63%,经5次重复使用后,其对MB的吸附效率仍保持在80.59%左右;相比于CF/PP水刺非织造材料,CS-SiO₂气凝胶/OCF/PP复合水刺非织造材料的拉伸强度和断裂伸长率略有下降。     

CuO/聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物复合熔喷非织造材料的制备及其吸油性能

为高效经济地处理油品泄漏引起的污染问题,利用聚丙烯(PP)与乙烯-辛烯共聚物(POE)共混后制备复合熔喷非织造材料,然后在其表面负载纳米氧化铜(CuO)进行疏水改性.对改性前后非织造材料的形貌、结构、水接触角、吸油和力学性能等进行测试.结果 表明:负载纳米CuO后,CuO/PP/POE复合熔喷非织造材料的结晶度下降,熔...     

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。     

Cu(CF3SO3)2/g-C3N4的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解

先以三聚氰胺为前驱体,制备g-C₃N₄粉末,再采用溶剂热法制备Cu(CF₃SO₃)₂/g-C₃N₄复合光催化材料。考察Cu(CF₃SO₃)₂/g-C₃N₄复合光催化材料在可见光下催化降解亚甲基蓝的性能,并对其进行光催化动力学分析。结果表明,制备的Cu(CF₃SO₃)₂/g-C₃N₄复合样品呈管状结构,对亚甲基蓝的降解过程符合一级动力学方程。其吸附性能远高于g-C₃N₄,150 min对亚甲基蓝的降解率达到96.6%;在重复使用4次后,对亚甲基蓝的降解率仍然可以保持84.3%。     

织物基Ag/TiO2光催化材料的原位制备及对染料的降解性能

为解决光催化剂在降解过程中回收困难、易造成水体二次污染的难题，以聚多巴胺为媒介，采用原位合成法，在棉织物上生长二氧化钛(TiO₂)，并负载银(Ag)纳米粒子，制备织物基Ag/TiO₂光催化材料。结果表明，织物基Ag/TiO₂光催化材料在可见光照射210 min时，对亚甲基蓝的去除率达到85.6%。此外，该材料还具有优异的抗菌性能。     

Ag6Si2O7/TiO2 复合光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的降解性能

为制备具有稳定性能的可见光催化剂,采用原位沉积法制得Ag₆Si₂O₇/TiO₂复合可见光催化剂。对光催化剂的表面形貌、结晶结构、化学元素组成和荧光光谱进行分析。在可见光照射下,以亚甲基蓝为有机污染物模型,探讨了TiO₂质量分数对复合光催化剂光催化降解效率的影响。结果表明:Ag₆Si₂O₇/TiO₂复合光催化剂中,Ag₆Si₂O₇均匀地包覆在TiO₂表面,二者以核壳结构形式紧密结合,且Ag、Si和Ti是以Ag⁺、Si⁴⁺和Ti⁴⁺存在;与纯Ag₆Si₂O₇和纯TiO₂相比,Ag₆Si₂O₇/TiO₂光催化剂具有更高的可见光光催化活性;当TiO₂质量分数为20%时,对亚甲基蓝降解效果最佳,在20 min内降解率达到98.6%。这种新型高效复合可见光催化剂可用于处理印染废水,具有广阔的应用前景。     

SiO2-Ag气凝胶/PLA复合熔喷非织造材料的制备及其空气过滤性能

为提升聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料的空气过滤性能，通过溶胶-凝胶法制备出掺杂Ag的SiO₂气凝胶(SiO₂-Ag),并采用熔融共混法获得不同比例的SiO₂-Ag/PLA共混材料，经熔喷加工制备出SiO₂-Ag/PLA复合熔喷非织造材料。通过对复合熔喷材料的表面形貌、结构、空气过滤和力学性能进行表征，结果表明：SiO₂-Ag能够均匀分布于PLA基体中，随着SiO₂-Ag含量的增加，复合熔喷材料的平均纤维直径和孔径略有增大，过滤效率与拉伸强度先增加后减小，过滤阻力下降，透气率和品质因子提高。当SiO₂-Ag质量分数为3%时，SiO₂-Ag/PLA复合熔喷材料的综合性能最佳。     

静电纺聚四氟乙烯/二氧化钛光催化纳米纤维膜的制备及其应用

针对光催化剂二氧化钛(TiO₂)难回收、传统载体材料性能不稳定等问题,以聚四氟乙烯(PTFE)为成膜聚合物,以聚乙烯醇(PVA)为纺丝载体,引入纳米光催化剂TiO₂,采用乳液静电纺丝法制备PTFE/PVA/TiO₂初生纤维膜,然后经烧结得到负载型PTFE/TiO₂光催化纳米纤维膜。通过形貌观察、孔径、孔隙率以及疏水性能测试,考察TiO₂质量分数对纤维膜结构与性能的影响。结果表明:随着TiO₂固含量的增加,纤维膜直径均匀性有所降低,平均孔径增大;将纤维膜用于减压膜蒸馏实验,通量最高达35 L/(m²·h),截盐率稳定在99.98%以上;在光催化降解质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝染料水溶液过程中,经紫外线照射5 h后,染料降解率达99%;经重复使用后,PTFE/TiO₂纳米纤维膜仍能保持良好的结构与光催化性能。     

MIL-88B/蒙脱土改性棉纤维素复合气凝胶及其吸附-降解协同去除染料和抗生素

将MIL-88B修饰的蒙脱土(MIL-88B/MMT)引入棉纤维素气凝胶基体中,制备多功能棉纤维素复合气凝胶(MMCCA),通过吸附-降解协同作用,用其有效去除废水中的染料和抗生素。探讨不同pH值、离子强度、染料初始浓度和接触时间下MMCCA对染料和抗生素的吸附性能,分析有过氧化氢(H₂O₂)条件下,MMCCA对染料和抗生素的降解性能。结果表明：MMCCA对甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MEB)和盐酸四环素(TCH)的最大吸附量分别为138.03、655.66和503.55 mg/g;采用Langmuir吸附等温线模型、Freundlich吸附等温线模型和伪二级动力学模型能够较好地描述MMCCA的吸附过程;H₂O₂的加入使MMCCA对MO、MEB和TCH的去除率分别由64.97%、69.31%和25.31%显著提高到96.23%、98.61%和86.46%;该MMCCA具有良好的重复使用性。     

聚丙烯腈静电纺/聚丙烯熔喷复合材料的制备及过滤性能研究

以聚丙烯腈(PAN)为原料,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂制备纺丝液并进行静电纺丝,用熔喷聚丙烯(PP)非织造材料为基材接收静电纺PAN纳米纤维膜,制备PAN静电纺/PP熔喷复合材料。研究了静电纺丝工艺参数对纤维直径及均匀度的影响,优化了静电纺丝工艺,在此基础上改变纺丝时间控制熔喷非织造材料表面复合的静电纺纳米纤维含量,通过AFC-131滤料性能测试系统测试了PAN静电纺/PP熔喷复合材料的空气过滤性能。结果表明,在熔喷非织造材料喷覆静电纺PAN纳米纤维膜后,过滤效率明显提高,颗粒越小,过滤效率提高越多,且随喷覆时间的增加,过滤效率提高,滤阻增加,但滤阻增加值小于过滤效率增加值,综合考虑在纺丝时间为10min时,可以制备高效低阻的PAN静电纺/PP熔喷复合非织造过滤材料。     

基于磁控溅射技术的非织造空气过滤材料的制备及性能研究

以聚丙烯(PP)熔喷非织造布为基材,利用低温磁控溅射技术制备镀银抗菌薄膜;再以溅射纳米银的PP熔喷非织造布为中间层,将PP纺黏非织造布、涤纶/黏胶纤维水刺非织造布分别放置于上下两侧,构建三层复合非织造空气过滤材料。研究结果表明,三层复合材料具有良好的抗菌、过滤和透气性能。在功率70 W、时间2 min或功率50 W、时间3 min的溅射工艺条件下制得的溅射纳米银的PP熔喷非织造布其表面覆盖了一层相对均匀的纳米银颗粒,具有良好的抗菌效果;三层复合材料的透气率为1 048.7 mm/s,对粒径0.3μm的Na Cl气溶胶的过滤效率为66.02%。     

g-C3N4掺杂TiO2/活性炭复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用直接热聚合法和溶胶-凝胶法分别制备石墨相氮化碳(g-C3N4)和二氧化钛活性炭复合材料(TiO₂/AC)两种前驱体，再通过两步法制备石墨相氮化碳掺杂二氧化钛活性炭复合光催化剂(g-C₃N₄/TiO₂/AC)。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)以及瞬态荧光光谱(PL)等方法对g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂进行表征；以亚甲基蓝(MB)作为模拟染料，探究g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂的暗吸附性能、光催化降解性能、循环使用性能和光催化降解反应动力学，并对反应机理进行探讨。结果表明：g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂具有较好的层状结构，且对可见光具有较好的吸收，在加入量为2.0 g/L时，其对MB的暗吸附率和光催化降解率...     

聚乙二醇对硫酸钛水热改性涤纶光催化性能的影响

为提高涤纶的光催化性能,基于水热合成技术,采用硫酸钛、尿素和聚乙二醇在涤纶表面负载纳米TiO₂颗粒,研究了TiO₂改性涤纶紫外线辐照光催化降解亚甲基蓝染料的性能,并借助扫描电子显微镜、粒度分析仪、X射线衍射仪等仪器对改性涤纶光催化性能增强的原因进行分析。结果表明:聚乙二醇的质量浓度和相对分子质量会对水热条件下硫酸钛和尿素在涤纶表面生成的纳米TiO₂颗粒大小和负载量产生影响;与未添加聚乙二醇相比,400添加聚乙二醇400浓度为12.5 mL/L时,涤纶纤维表面负载的纳米TiO₂颗粒增加,且晶粒尺寸减小为9.4 nm,并且经紫外线辐照120 min后,TiO₂改性涤纶降解亚甲基蓝染料总有机碳含量值由0.001 11%降至0.000 46%。     

二氧化硅气凝胶/聚丙烯熔喷非织造材料的制备及性能研究

通过熔喷非织造技术制备了一定质量比(1/100、2/100、3/100)的二氧化硅(SiO_2)气凝胶/聚丙烯(PP)熔喷非织造材料,采用扫描电镜、X射线衍射仪、万能材料试验机、透气量仪及滤料试验系统测试分析该非织造材料的结构形貌、结晶性能、晶型结构、力学性能、透气性、过滤性能等性能,结果表明:通过SiO_2气凝胶改性的熔喷非织造材料的纤维直径增大,纤维网结构疏松;其熔喷材料结晶度提高,但晶型较改性前并未改变;其透气率增高,SiO_2气凝胶/PP熔喷非织造材料的过滤效率相比单一PP熔喷非织造材料提高了约50%,但随着SiO_2气凝胶添加量增加,其拉伸力学性能有所下降。     

氮碳量子点/二氧化钛复合整理粘胶织物光催化协同构效

为提高服装面料在太阳光下的光催化自清洁性能,采用柠檬酸和尿素制备氮碳量子点(N-CQDs),并通过水热法与纳米二氧化钛(TiO₂)共同整理粘胶织物,制备出太阳光响应复合光催化纺织品。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、紫外-可见分光光度计等对整理前后的粘胶织物进行表征,测试其光学吸收性、光催化降解脱色性和稳定性,研究N-CQDs、TiO₂及其复合体系降解罗丹明B的协同构效机制。结果表明:在模拟日光下催化降解罗丹明B 5 h时,经N-CQDs/TiO₂整理的粘胶织物脱色率为76.5%,比经TiO₂整理粘胶织物的脱色率(51.3%)提高了49.1%,且循环降解6次后,脱色率仍能达到62.34%。     

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%。     

对位芳纶纳米纤维/熔喷非织造复合过滤材料的制备及性能研究

以二甲基亚砜/氢氧化钾(DMSO/KOH)为溶剂溶解对位芳纶纤维,制备负电性的对位芳纶纳米纤维(ANFs)溶液.采用静电发生器对聚丙烯(PP)熔喷非织造材料进行正电驻极处理.利用涂膜技术将ANFs溶液涂覆在PP熔喷非织造材料的表面制备复合过滤材料.测试结果表明,PP熔喷非织造材料表面可形成一层连续的对位芳纶纳米纤维膜,...     

混合价态铁基金属有机框架催化过氧乙酸高效降解对硝基苯酚

为提升铁基金属有机框架(Fe-MOFs)对印染废水深度处理的效能,采用原位掺杂溶剂热技术制备了混合Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)价态MIL-53(Fe)(MV-MIL-53(Fe))催化剂。借助X射线粉末衍射仪、场发射扫描电镜、氮气吸附仪和吡啶吸附红外光谱仪等对MV-MIL-53(Fe)晶体结构、微观形貌、孔结构和表面酸位等本征结构进行了测试分析。选取对硝基苯酚(4-NP)作为印染废水模型污染物,以过氧乙酸(PAA)为氧源,研究了MV-MIL-53(Fe)催化PAA降解4-NP的性能和关键活性物种。结果表明：Fe(Ⅱ)的引入提高了MIL-53(Fe)表面Lewis酸位密度,为PAA催化活化提供了更丰富更高效的活性位点;MV-MIL-53(Fe)/PAA体系对4-NP的降解速率常数高达0.052 1 min^-1,分别是MV-MIL-53(Fe)/H₂O₂、MIL-53(Fe)/PAA和MIL-53(Fe)/H₂O₂体系的2.05、1.45和6.68倍,且MV-MIL-53(Fe)重复循环...     

聚乙烯三氟氯乙烯熔喷非织造材料的制备及其过滤性能

为制备耐高温熔喷过滤材料以应对高温工业粉尘的污染问题,研究了聚乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)的热性能、动态热机械性能、流变性能以及形貌,并选取合适的工艺参数成功制备得到ECTFE熔喷非织造材料,对ECTFE熔喷非织造材料的结构与高温处理下的过滤性能进行表征,结果表明：ECTFE熔喷非织造材料纤维网中的纤维呈现随机交错、缠绕排列,其纤维直径分布在4～12μm,平均直径约为7.12μm,其孔径主要分布在45～55μm;当将ECTFE熔喷非织造材料从150℃预加热到210℃并用于过滤后,其对PM₁₀的过滤效率均保持在99.96%,而对PM_2.5和PM₅的过滤效率随着ECTFE熔喷非织造材料预加热温度的升高逐渐降低,但仍能够保持在55.16%以上。