负载MIL-53(Fe)的改性聚丙烯腈纤维光催化剂的制备及其性能

针对MIL-53(Fe)粉末作为光催化剂的光响应范围窄、催化效率低和难回收利用等问题,以偕胺肟改性聚丙烯腈(PAN)纤维作为载体,通过表面原位合成法制备了负载不规则MIL-53(Fe)的纤维MIL-53(Fe)-PAN。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪和紫外-可见漫反射光谱仪对其表面形态、微观结构和光吸收性能进行表征,并对其在染料降解中的光催化性能进行了研究。结果表明:原位合成的MIL-53(Fe)能够均匀分布于改性PAN纤维表面,部分MIL-53(Fe)呈现出一定的结晶性能,且纤维配体的电荷转移(LMCT)效应将其光谱响应范围拓宽至800 nm;由于纤维配体和对苯二甲酸配体的协同作用,使得MIL-53(Fe)-PAN在染料降解中显示出极高的可见光催化活性,远优于MIL-53(Fe)粉末及其直接负载改性PAN纤维催化剂,为高效金属有机框架材料(MOFs)光催化剂的结构调控提供了新的思路。     

改性聚丙烯腈纤维负载MoSx/TiO2光催化材料制备及其降解染料性能

为提升MoS_x/TiO₂异质结的光催化性能,使用偕胺肟改性的聚丙烯腈(PAN)纤维作为载体,先通过静电结合及原位转化负载MoS_x,再通过配位作用结合TiO₂合成了复合光催化剂。分析了该催化剂的表面形貌、化学结构和光吸收性能,并考察了其在可见光下对印染废水的处理效果。结果表明:MoS_x和TiO₂可均匀分布于PAN纤维表面,且MoS_x的引入大幅提升了催化剂的光吸收性能,并能够在波长大于500 nm的可见光下快速氧化降解染料废水,其反应速率常数达到单独负载TiO₂纤维催化剂的4.7倍;该催化剂具有优异的重复使用性能,其高活性主要来源于MoS_x对污染物的强吸附能力及其在可见光下对TiO₂的敏化作用。     

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。     

树枝状PVDF纳米纤维膜负载TiO2吸附-光催化降解染料废水

通过添加有机支化盐四丁基氯化铵水合物，采用静电纺丝技术制备了以树枝状聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜为载体的二氧化钛(TiO₂)光催化剂，对其表面形貌及结构进行了表征分析，并以罗丹明B为目标污染物，考察了其对染料废水的吸附和光催化降解性能。结果表明，树枝状PVDF纳米纤维膜由直径为310 nm的主干纤维和直径为5～100 nm的分支纤维构成，TiO₂能够均匀分布于主干和分支纤维表面。与常规PVDF纳米纤维膜负载TiO₂光催化剂相比，这种树枝状纳米纤维膜显示出更高的亲水性和比表面积，使其在室温下对水中罗丹明B的平衡吸附量提升了5.4倍；同时该材料也显示出更优异的光催化性能，在紫外光和可见光下对染料的降解速率常数分别提升了1.0倍、2.3倍。