半導體-聚合物纖維復合材料的制備及其光催化降解亞甲基藍.pdf

1、本論文利用高壓靜電紡絲技術制備含有羧基且具有納微米多孔結構和較高耐光降解性能的聚合物電紡纖維，以聚合物纖維為載體采用水熱法制備了半導體/聚合物纖維復合材料。研究了在模擬太陽光的照射下，所制備的半導體/聚合物纖維復合材料光催化降解亞甲基藍的催化性能與復合材料的重復利用性與穩(wěn)定性，研究內容主要包括以下2部分。
　　(1)利用高壓靜電紡絲技術制備了PVDF電紡纖維，經KOH/無水乙醇溶液預處理，在馬來酸酐(MAH)溶液中進行接枝反應，得

2、到PVDF-g-MAH纖維；以PVDF-g-MAH纖維為載體，采用水熱法在PVDF-g-MAH纖維表面負載PbS顆粒，得到PbS/PVDF-g-MAH纖維復合材料。研究了堿溶液濃度、溶劑、MAH的濃度等對PVDF纖維接枝率的影響；運用掃描電子顯微鏡(SEM)，X射線衍射(XRD)，熱失重(TGA)，紫外-可見漫反射光譜(UV-VIS)，耐紫外光降解實驗等對復合材料進行了表征。實驗結果表明去離子水中，在保持纖維原貌的條件下，堿液濃度越大、

3、MAH濃度越高接枝率也越高；UV-VIS分析顯示所制備的PbS/PVDF-g-MAH纖維復合材料吸收光譜范圍較寬，幾乎覆蓋整個可見光區(qū)。利用350W氙燈模擬可見光進行光催化降解亞甲基藍，結果表明PbS/PVDF-g-MAH纖維復合材料的催化效率高于同等條件下制備的PbS粉體的催化效率，并且復合材料具有很好的光催化穩(wěn)定性。
　　(2)利用靜電紡絲技術制備出纖維直徑分布均勻，且表面含有羧基的聚合物(PSU/SMA)電紡纖維。利用PSU

4、/SMA纖維表面的羧基對鉍離子進行絡合，引入硫脲為硫源，在水熱條件下，得到Bi2S3均勻分布于PSU/SMA纖維上的復合材料，再在水熱條件下，于Bi2S3/聚合物纖維復合材料表面制備一層TiO2，得到Bi2S3-TiO2/聚合物纖維復合材料。SEM和TEM分析顯示，Bi2S3-TiO2異質結均勻的分布于纖維表面。UV-VIS分析顯示該復合材料在整個可見光區(qū)域均有較強的吸收。利用350W氙燈模擬太陽光進行光催化降解水中亞甲基藍的實驗。結果