收藏本站
《东华大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

TiO_2/活性炭复合纤维膜的制备、表征及其吸附和光催化再生性能的研究

杜菲菲  
【摘要】:纳米Ti02因具有较高的光催化活性、良好的化学稳定性、廉价无毒等诸多优异性能,被广泛应用于水处理、空气净化等领域,成为环境材料科学领域的研究热点。本文在活性炭纤维纺丝原料(PAN原液)中掺入由钛酸四丁酯水解凝胶,通过静电纺丝、预氧化、炭化、活化,制备TiO2/活性炭复合纳米纤维膜。采用热重分析(TGA)、红外光谱(FTIR)、X-射线衍射分析(XRD)、表面接触角测定等手段表征了复合纳米纤维膜的物理和化学特性及其在预氧化与炭化阶段的结构变化;以亚甲基蓝(MB)溶液为模拟污染物,考察了TiO2/活性炭复合纳米纤维膜吸附亚甲基蓝的主要因素影响,并对其吸附过程进行动力学研究;自制吸附柱,考察TiO2/活性炭复合纳米纤维膜吸附效果及其在紫外光和太阳光照射下的再生性能。 研究结果表明,TiO2/PAN复合纳米纤维膜在预氧化温度为280℃时,氧化程度适中,纤维内部分子结构变为耐热的梯形结构,后经450℃炭化阶段,完全转变为TiO2/活性炭复合纳米纤维膜。任意选点,进行能谱分析,Ti含量相近、分布均匀,TiO2负载量大约为TiO2/活性炭复合纳米纤维膜重量的6%。静电纺纤维接触角为135.1°,表现出了很强的疏水特性,在预氧化、活化以及吸附和光催化再生后发生变化。TiO2/活性炭复合纳米纤维膜的饱和吸附量在23mg/g左右。在纤维膜投加量为1g,MB初始浓度为5mg/L,pH为6-9范围条件下,TiO2/活性炭复合纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附效率最佳。 对亚甲基蓝在TiO2/活性炭复合纳米纤维膜表面的吸附动力学进行Lagergren一级、二级动力学方程和颗粒扩散方程拟合,结果显示Lagergren二级动力学方程和颗粒扩散方程的相关系数较高。紫外光和太阳光照射,Zeta电位变化趋势一致,都保持着光催化活性,即使到第八次吸附-光催化再生循环使用,亚甲基蓝吸附脱除率和光催化降解率仍然令人满意。 本研究认为,基于静电纺丝技术制备的TiO2/活性炭复合纳米纤维膜,TiO2与纤维协同作用保证了其具有较高的吸附性能和光催化再生性能,在水处理和废水净化方面有良好的应用前景。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ340.7

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王国峰;杨世鹏;;膨润土成型吸附剂的制备研究[J];科技创新导报;2009年32期
2 孙洪伟;储德清;苏良词;于志日;董云娜;;不同晶型纳米二氧化锰的制备及催化性能研究[J];纳米科技;2011年01期
3 何洁;沈江剑;冷慧;冯明珠;;不同金属卟啉光催化降解亚甲基蓝性能研究[J];化学与生物工程;2011年05期
4 李小华,冯连生,丁柏涛,马美华;催化动力学光度法测定痕量钯[J];南京晓庄学院学报;1996年04期
5 夏钟文,侯梅芳,万洪富,李芳柏;火山岩型膨润土原矿的脱色性能研究[J];生态环境;2004年03期
6 李志群,唐宁莉;O_3~--I~--亚甲基蓝-阿拉伯胶-聚乙烯醇体系分光光度法测定微量碘[J];分析测试技术与仪器;2004年04期
7 纪智玲;翟玉春;李英杰;王红心;张翔;;活性炭吸附法处理亚甲基蓝废水的研究[J];辽宁化工;2006年04期
8 潘洁;沈聪;李琴;刘杰;阮新潮;李黎;;微波协同铁屑内电解处理亚甲基蓝染料废水[J];应用化工;2006年09期
9 张娇;耿永娟;朱世富;昌晶;陈翔;;有机质对土壤吸附性能的影响研究[J];青岛理工大学学报;2007年06期
10 苏碧桃;王克;胡常林;慕红梅;董娜;佟永纯;白洁;雷自强;;TiO_2中空纤维的制备及光催化性能[J];化学试剂;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐艳茹;丁鹏;成宝海;张敏;常超;;功能化石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能[A];第九届全国微型化学实验研讨会暨第七届中学微型实验研讨会论文集[C];2011年
2 杨合;王慧颖;杨泽健;薛向欣;赵娜;;高钛渣作为光催化材料降解亚甲基蓝的实验研究[A];2010年全国冶金物理化学学术会议专辑(上册)[C];2010年
3 李晓娟;张慧婷;许佳;杨梅竹;陈玲;何志勇;喻发全;;磁粒子/纤维素复合材料吸附亚甲基蓝的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
4 程凤莲;孟范平;周游;杨洋;;大型海藻浒苔对碱性染料亚甲基蓝的吸附性能[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
5 杨营;林日嘉;吴清华;陈水挟;;固体胺纤维的制备及其对CO_2的吸附再生性能研究[A];低碳技术与材料产业发展研讨会论文集[C];2010年
6 林德娟;陈淑凤;汪信;陆路德;;α-Fe_2O_3/K~+纳米材料光催化降解亚甲基蓝染料的研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年
7 王浩红;徐承天;陈邦林;;TiO_2/CdS/Fe_mO_n光催化降解亚甲基蓝[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年
8 杨合;薛向欣;刘卯;董学文;左良;;我国几种含钛物料作为光催化材料降解亚甲基蓝的实验研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
9 张春勇;郑纯智;张国华;文颖频;;水热法合成花状BiVO_4及其光催化降污水性能[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年
10 郭晓光;管大勇;;影响CO_2脱除机吸附再生周期的试验[A];第2届中国食品冷藏链新设备、新技术论坛文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 朱广凯;春季几种常见鱼病防治[N];天津日报;2008年
2 通威;水产禁用药物的替代产品[N];江苏农业科技报;2007年
3 中国农业科学院土壤肥料测试中心;常见肥料检验项目和标准(十三)[N];农资导报;2006年
4 杨保国;春季鱼虾蟹等易患水霉病防治[N];中国特产报;2007年
5 大刚;鱼种秋季进箱好[N];中国渔业报;2006年
6 大刚;鱼种秋季应进箱越冬[N];东方城乡报;2006年
7 沅江市水产局 柳富荣 李振;常见虾病的防治[N];湖南科技报;2006年
8 赵亚东;春季鱼病防治 赶快着手启动[N];湖南科技报;2007年
9 文河;家畜用药时忌喂的饲料[N];农民日报;2006年
10 柳富荣 李振;克氏原螯虾人工养殖法[N];中国渔业报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张祥龙;高压脉冲水中放电特性及亚甲基蓝模拟废液降解研究[D];北京交通大学;2012年
2 冯清华;含木质素水凝胶的合成及其性能研究[D];华南理工大学;2012年
3 万军民;四苯基卟啉衍生物光诱导电子转移动力学及其敏化TiO_2可见光催化染料的研究[D];浙江理工大学;2011年
4 杨韶平;环境敏感型纤维素基水凝胶的制备及其吸附性能研究[D];华南理工大学;2010年
5 杨莉;基于酵母模板/载体的光催化剂制备及其处理印染废水的应用研究[D];长安大学;2010年
6 金玲;等离子体协同光催化剂处理微污染水[D];天津大学;2012年
7 李大伟;热解稻壳炭基多孔材料的制备、表征及应用基础[D];中国科学技术大学;2011年
8 李方文;赤泥质多孔陶瓷滤料表面改性及其在水处理中的应用研究[D];武汉理工大学;2008年
9 苏碧泉;修饰电极上亚甲基蓝和对硝基苯酚光电催化机理分析[D];兰州大学;2009年
10 杨秀双;基于无机层状纳米材料的新型电化学生物传感器的研究[D];北京化工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜菲菲;TiO_2/活性炭复合纤维膜的制备、表征及其吸附和光催化再生性能的研究[D];东华大学;2011年
2 蒋仁举;血浆中病毒灭活的研究[D];四川大学;2004年
3 张愿成;纳米结构锰氧化物的制备及催化处理染料废水[D];合肥工业大学;2006年
4 孙璐霓;亚甲基蓝染料在海水中的光化学降解研究[D];中国海洋大学;2009年
5 韩璐;有机插层微晶白云母的制备及其吸附性能研究[D];成都理工大学;2009年
6 党艳;生物质廉价吸附材料对Cr (Ⅵ) 和染料的吸附性能及机理研究[D];西北大学;2011年
7 胡洲;亚甲基蓝荧光探针对DNA的分析及其在重金属和百草枯与DNA作用研究中的应用[D];浙江大学;2006年
8 夏炎;纳米TiO_2光电催化降解亚甲基蓝的研究[D];东北大学;2006年
9 何永祥;天然沸石对水体中甲基橙和亚甲基蓝的吸附研究[D];郑州大学;2007年
10 幸良淑;金属—有机配位聚合物[Cd(C_6H_4O_2N)_2(H_2O)_4]_∞的表征与催化性能探索[D];重庆大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026