PDF《聚丙烯腈复合纳米纤维的制备及其 对异丙隆的光催化降解性能》

B i

2 0 T i O

3 2/ 聚丙烯腈复合纳米纤维的制备及其 对异丙隆的光催化降解性能 谢汝义 张琳萍 徐红钟毅隋晓锋 毛志平 ( 东华大学, 生态纺织教育部重点实验室 上海

2 0

1 6

2 0 ) 摘要采用溶剂热法制备了可见光响应型光催化剂 B i

2 0 T i O

3 2 , 为了实现该光催化剂的固定化负载, 进一步 以Bi20TiO32和聚丙烯腈( P A N ) 为原料, 通过同轴静电纺丝法制备了不同光催化剂含量的 B i

2 0 T i O

3 2/ P A N复合 纳米纤维.

通过这一途径一方面可以便于光催化剂的回收利用, 另一方面 纳米纤维结构可以提高光催化剂 与有机污染物反应的接触面积.采用 X射线衍射( X R D ) 、 扫描电子显微镜( S E M) 、 透射电子显微镜( T E M) 、 紫外 可见漫反射光谱( U V V i s D R S ) 和氮气吸附 脱附法对样品的物相组成、 形貌结构、 光谱吸收和比表面积 等进行表征.研究了在可见光照射下 B i

2 0 T i O

3 2/ P A N复合纳米纤维膜对苯脲类农药异丙隆的光催化降解性 能.结果显示, 制备的 B i

2 0 T i O

3 2 光催化剂禁带宽度为

2

3 5e V , 属于典型的可见光响应型光催化剂.制备的 B i

2 0 T i O

3 2/ P A N复合纳米纤维直径在

6 0 0~

7 0 0n m , B i

2 0 T i O

3 2 可以在纳米纤维表面均匀负载, 复合纳米纤维膜 对可见光具有明显的响应性, 对异丙隆具有很好的光催化降解效果, 其中光催化剂质量分数为

2 5

7 %的样品 S 3对异丙隆的降解率最高可达到

8 7 %.这一研究表明, 通过同轴静电纺丝法将光催化剂负载于有机纳米纤 维表面, 可以保持光催化剂原有光催化效果, 是实现光催化剂固定化一条较好的途径. 关键词 B i

2 0 T i O

3 2 ;

聚丙烯腈;

同轴静电纺;

光催化;

异丙隆 中图分类号: O

6 4

3 .

3 文献标识码: A 文章编号:

1 0

0 0

0 5

1 8 (

2 0

1 7 )

0 6

0 6

5 6

0 8 D O I :

1 0 .

1 1

9 4

4 / j . i s s n .

1 0

0 0

0 5

1 8 .

2 0

1 7 .

0 6 .

1 6

0 3

8 2

2 0

1 6

0 9

2 1收稿,

2 0

1 6

1 1

1 6修回,

2 0

1 7

0 1

1 7接受 国家科技支撑计划项目(

2 0

1 4 B A C

1 3 B

0 2 ) , 教育部留学回国人员科研启动基金资助项目(

1 3 W1

0 5

3 9 ) 通讯联系人: 张琳萍, 副教授;

T e l :

0 2

1

6 7

7 9

2 3

0 8 ;

F a x :

0 2

1

6 7

7 9

2 7

0 7 ;

E m a i l : z h a n g _ l p @ d h u . e d u . c n ;

研究方向: 无机金属聚合物功 能材料的合成与性能研究 共同通讯联系人: 毛志平, 教授;

T e l :

0 2

1

6 7

7 9

2 7

2 0

0 5 ;

F a x :

0 2

1

6 7

7 9

2 7

0 7 ;

E m a i l : z h p m a o @ d h u . e d u . c n ;

研究方向: 纺织品功能性整理 近年来, 光催化技术的迅速发展为解决环境和能源问题提供了一条绿色途径.由于传统 T i O 2和ZnO光催化剂禁带宽度大, 对太阳光的利用范围窄, 大量研究人员转向可见光响应型光催化剂的研究. 钛酸铋系光催化剂是一类新型的可见光响应光催化剂, 主要包括B i

2 T i

2 O

7 [

1 ] 、 B i

4 T i

3 O

1 2 [

2 ] 、 B i

1 2 T i O

2 0 [

3 ] 和Bi20TiO32[4]等光催化剂, 其禁带宽度范围在

2 3~

2 8e V .其中B i

2 0 T i O

3 2 的价带由 B i

6 s 轨道和 O

2 p 轨道 杂化而成, 禁带宽度仅为