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《武汉纺织大学》 2017年
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木棉基活性炭纤维的可见光光催化的性能研究

张荣波  
【摘要】:当今社会快速发展,纺织领域中印染排放的废水污染、汽车排放的尾气污染等日益严重。各种各样的治理方法被开发应用,而活性炭纤维(ACF)因比表面积大、吸附脱附快、吸附量大、孔径适中等优点,是近几年来应用最广泛、最新型的功能材料。本课题以木棉纤维为基体,采用化学活化的方法,制备Ag掺杂TiO_2木棉基ACF、Mn掺杂TiO_2木棉基ACF和CNT负载木棉基ACF三种活性炭纤维。采用FTIR、RAMAN、SEM、XRD、元素分析等对木棉基ACF的微观结构和表面形态等进行表征,以亚甲基蓝溶液模拟染色废水,研究了木棉基ACF的吸附动力学,探究Ag、Mn对TiO_2木棉基ACF的可见光光催化降解性能的影响,比较不同掺杂量对木棉基ACF吸附性能的影响,并获得最佳掺杂比。首先,采用凝胶-溶胶法制备7种不同Ag掺杂量的TiO_2木棉基ACF,以及木棉基ACF和TiO_2木棉基活性炭,结果表明:活性炭纤维的物相结构具有相似性,均存在石墨成分。Ag掺杂没有与木棉基ACF发生化学键合,属物理过程。掺杂Ag对活性炭纤维的可见光吸附性能有一定的提高。当Ag掺杂含量为0.5%,活性炭纤维吸附性能最佳,吸光度最小。用凝胶-溶胶法制备6种不同Mn掺杂量的TiO_2木棉基ACF。结果证明,Mn掺杂属物理过程,不与ACF发生化学键合。掺杂可改善TiO_2的团聚以及龟裂,提升TiO_2木棉基ACF的可见光催化降解能力。当掺杂量n(Mn):n(Ti)=1:150时,制备的ACF的可见光吸附模拟废水的性能最佳。Mn掺杂ACF具有较高重复使用率,经5次吸附处理,吸附率仅下降了36%,重复使用仍然保持较高的吸附与光催化降解率。最后选用孔径为10~20nm的CNT浸渍负载,制备6种不同CNT负载量的木棉基ACF。结果发现:CNT不与木棉基ACF发生化学反应,仅物理附着;随CNT负载量的增加,木棉基ACF的吸附性能先增大后减小。当CNT负载量为12%时,吸附效果达到最好,制备的ACF炭化程度高且在可见光下具有良好的吸附活性。制备的三种木棉基ACF对亚甲基蓝的吸附均适合准二级动力学方程模拟,属单分子吸附。对于TiO_2木棉基ACF,当掺杂量较小时,Ag或Mn可以在TiO_2的导带和价带之间产生附加能级,降低其禁带宽度,提高了TiO_2的光催化活性,扩宽其光响应范围。当掺杂量较大时,过量的Ag或Mn在TiO_2表面附着,成为电子和空穴的复合中心,反而降低TiO_2的光催化活性。
【学位授予单位】:武汉纺织大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ424;TB34

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐斌斌;傅深渊;刘丽娜;;掺杂型TiO_2光催化研究的最新进展[J];化工新型材料;2017年01期
2 胡文琦;;工业废水污染治理途径分析及发展需求探究[J];广东化工;2016年13期
3 孙晓婷;;木棉纤维的性能及其在纺织上的应用[J];成都纺织高等专科学校学报;2016年01期
4 易华西;张兰威;黄冬成;孙昊;宋清;马放;;反渗透膜技术在乳品工业废水处理中的应用[J];中国乳品工业;2015年06期
5 吴美玲;;活性炭纤维的吸附性能研究与应用[J];广州化工;2015年09期
6 封志明;杨艳昭;游珍;;中国人口分布的水资源限制性与限制度研究[J];自然资源学报;2014年10期
7 孙艳;;活性炭制备现状及其研究进展[J];中国资源综合利用;2014年01期
8 崔琦;李彦旭;杜青平;张国庆;;光催化氧化法净化室内挥发性有机物的研究进展[J];广东化工;2011年08期
9 孙康;蒋剑春;;国内外活性炭的研究进展及发展趋势[J];林产化学与工业;2009年06期
10 魏娜,赵乃勤,贾威,王哲仁,韩森;活性炭的制备及应用研究进展[J];炭素技术;2003年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王玉新;毛竹活性炭的制备及其应用研究[D];天津大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 封志明;杨艳昭;游珍;;雄安新区的人口与水土资源承载力[J];中国科学院院刊;2017年11期
2 郎捷;陈洁;李增媛;吴会杰;马锦婉;;Er~(3+)·NaYF_4/TiO_2光催化剂的制备和性能研究[J];天津科技;2017年11期
3 张雪;张聪;宋超;范立民;裘丽萍;孟顺龙;陈家长;;长江下游流域水体中重金属含量及风险评估[J];中国农学通报;2017年30期
4 张瑾;王府梅;;棉/木棉混纺阻螨面料试制与性能研究[J];成都纺织高等专科学校学报;2017年04期
5 刘莹昕;;光催化去除挥发性有机污染物的研究进展[J];现代盐化工;2017年05期
6 陈秋丽;彭富昌;刘双;刘刚;吴玉珏;刘万加;;类石墨相C_3N_4光催化剂的制备及改性研究进展[J];化工技术与开发;2017年09期
7 张悦悦;杨瑛;;活性炭脱附再生方法在废水处理中的应用[J];林业机械与木工设备;2017年09期
8 张晓欠;党昱;刘丹;王汝成;米建新;郝婷;;神府煤及其镜质组对制备炭吸附材料并联产氢气影响的实验研究[J];煤化工;2017年04期
9 庞庭才;胡上英;黄海;龚斌;潘阳慧;;银叶树果壳制备活性炭及其性能研究[J];炭素技术;2017年04期
10 周婷婷;吴肇玮;孟令国;方萍;周世杰;高淑玲;;我国硅藻土加工利用现状与研究进展[J];矿产保护与利用;2017年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王静;湿生植物基活性炭的制备、表征及其对重金属镍离子吸附性能的研究[D];山东大学;2014年
2 刘伟;喜旱莲子草的生物防治技术、机理及资源化利用研究[D];华东师范大学;2012年
3 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
4 薛全民;二氧化碳与氮气或甲烷混合物的吸附分离[D];天津大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马海良;王若梅;庞庆华;;工业废水污染与城镇化进程的动态关系分析[J];水利经济;2015年06期
2 马海良;王若梅;庞庆华;;中国城镇化进程中工业废水污染排放分析[J];生态经济;2015年11期
3 应玉斐;周梦岚;王府梅;;木棉和蚕丝纤维在棉混纺纱中的径向分布规律(英文)[J];成都纺织高等专科学校学报;2015年04期
4 陈丽君;尹晓娇;王府梅;;对木棉纺织品在加工使用过程中的损耗探索(英文)[J];成都纺织高等专科学校学报;2015年04期
5 张振方;王梅珍;林玲;万明;王瑄;;以木棉为户外睡袋填充料的探索研究[J];成都纺织高等专科学校学报;2015年04期
6 姚淑华;陈爽;邹沛宸;石磊;石中亮;;磷钨酸掺杂二氧化钛光催化剂的吸附性能及光催化活性[J];化工学报;2015年09期
7 张新亚;宋子健;周府治;冉薇;魏凤玉;;氟氮共掺杂二氧化钛/还原氧化石墨稀复合光催化剂的制备及其可见光催化性能[J];硅酸盐学报;2015年07期
8 李长龙;常桑;周磊;;碱处理对木棉纤维结构及性能的影响[J];纺织学报;2015年04期
9 吕建华;王芮;;对我国工业废水污染补偿问题的探究[J];法制博览(中旬刊);2014年11期
10 冯红莲;;木棉的特性分析及应用[J];轻纺工业与技术;2014年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘秀伍;有序介孔材料吸附功能研究[D];天津大学;2005年
2 苏伟;椰壳基微孔活性炭制备与表征研究[D];天津大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马智勇,杨小平,王成忠;活性炭纤维纸的制备、结构及性能研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年04期
2 张旺玺,宋清臣;一种全新活性炭——活性炭纤维[J];金山油化纤;2001年02期
3 齐龙;国内活性炭应用的发展趋势[J];吉林林业科技;2002年02期
4 刘秉涛;李云霞;李国亭;陈静;;活性炭纤维电吸附去除四环素的研究[J];工业水处理;2011年04期
5 崔海波;张彦;;活性炭的发展应用[J];中国石油和化工标准与质量;2011年12期
6 杨建利;杜美利;黄婕;王健;;废旧有机丝制备活性炭纤维的研究[J];煤炭转化;2012年03期
7 吴新华;;活性炭纤维纸板构成的蜂窝状吸附层[J];林化科技;1980年02期
8 张文富;;具有卓越吸附率的活性炭纤维研制成功[J];无机盐工业;1983年02期
9 丁宝桐;;日东丽化学开发活性炭纤维[J];无机盐工业;1983年03期
10 陈赛璐;王允付;贾磊;王德禧;;活性炭纤维的制备及性能[J];炭素技术;1988年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李建文;李常林;;活性炭纤维在环保工业中的应用及价值[A];全国经济管理院校工业技术学研究会第六届学术年会论文集[C];1997年
2 柴春玲;焦婷婷;迟广俊;周矛峰;丁炳华;王同华;;活性炭纤维吸附回收油气的研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
3 王瑞海;耿世彬;韩旭;;活性炭纤维对低浓度污染物吸附性能的实验研究[A];第四届全国人防工程内部环境与设备研讨会论文集[C];2010年
4 柴晓兰;麻寒娜;贾金平;孙同华;王亚林;;活性炭纤维-固相微萃取新方法探索及其应用[A];中国化学会第26届学术年会环境化学分会场论文集[C];2008年
5 陈水挟;陈健良;武清毓;;改性活性炭纤维表面化学结构的研究[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
6 何兵;崔鹏;;活性炭纤维处理精喹禾灵农药废水的研究[A];第七届全国精细化学品化学学术会议论文集[C];2004年
7 李洪美;迟广俊;张建军;王同华;;活性炭纤维改性对印刷废气中乙醇吸附的研究[A];2008中国环境科学学会学术年会优秀论文集(中卷)[C];2008年
8 张儿;马晓军;;纺丝工艺对木质活性炭纤维亚甲基蓝吸附性能的影响[A];2013中国食品包装学术会议论文摘要集[C];2013年
9 殷涛;周国栋;刘志朋;殷璐;李建农;李新;叶淑琴;刘焕来;;特制活性炭纤维吸附流感甲型病毒性能的初步探讨[A];天津市生物医学工程学会2004年年会论文集[C];2005年
10 周烨;王祖武;曹小满;;放电改性对活性炭纤维硫吸附性能影响的初步研究[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(下卷)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘丹记者 张伟;森鑫研发生产出高性能环保专用活性炭纤维[N];鞍山日报 ;2008年
2 主持人 本报记者 姜国华 嘉宾 大连理工大学化工学院教授、博士生导师 王同华 江苏同康活性炭纤维有限公司董事长 周健;活性炭纤维 “吸毒能手”保健康[N];中国纺织报;2010年
3 张国芳;我活性炭纤维有望应用于消防领域[N];科技日报;2011年
4 张国芳;活性炭纤维有望应用消防领域[N];中国技术市场报;2011年
5 本报记者 姜国华;同康:以科技打造活性炭纤维品牌[N];中国纺织报;2010年
6 记者 戴恩国;特殊高效活性炭纤维纳米微孔滤芯网项目通过鉴定[N];中国冶金报;2007年
7 本报记者 孔凡涛;一个材料小企业的“新兴情结”[N];中国化工报;2010年
8 向继贵;断臂求生后的华丽转身[N];工人日报;2010年
9 本报记者 崔书文 实习生 景益;用科技力量推动发展方式转变[N];经济日报;2010年
10 苏俊;江苏同康:“三高企业”奋力转型[N];江苏经济报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 展巨宏;电催化臭氧法再生活性炭纤维研究[D];昆明理工大学;2016年
2 董强;电容去离子脱盐用整体性活性炭纤维的设计构筑及其性能研究[D];大连理工大学;2016年
3 丰惠敏;中孔活性炭纤维及其复合材料以及聚苯乙烯的降解[D];中国科学技术大学;2010年
4 郭世永;改性碳纤维降低发动机NOX排放的机理及应用研究[D];大连理工大学;2000年
5 韩严和;电增强活性炭纤维吸附水中部分有机物的研究[D];大连理工大学;2006年
6 尹艳娥;新一代水处理技术研究—臭氧—生物活性炭纤维[D];同济大学;2007年
7 周家勇;等离子体改性活性炭纤维脱硫脱氮研究[D];武汉大学;2012年
8 范丽;染料在铂和活性炭纤维电极上的电化学行为[D];大连理工大学;2006年
9 柴晓兰;活性炭纤维固相微萃取新方法的研究[D];上海交通大学;2007年
10 曲险峰;活性炭纤维对水中酚类有机物的催化臭氧化[D];中国石油大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许岩;棉花基活性炭纤维的制备与应用研究[D];西北农林科技大学;2015年
2 孙国春;活性炭纤维在咖啡因精制生产中 的应用研究[D];山东大学;2015年
3 周实际;活性炭纤维稳定型纳米铁的表征及其去除Cr(Ⅵ)的机理研究[D];山东大学;2015年
4 吴丹;大豆秸秆基多孔性炭材料及其CO_2/CH_4选择性分离特性[D];福建师范大学;2015年
5 张小龙;活性炭纤维负载铜锆金属氧化物催化脱除NO实验研究[D];河南科技大学;2015年
6 陶玥;载银活性炭纤维的制备与应用性能研究[D];苏州大学;2015年
7 张小波;微泡吸收与吸附耦合回收釜式系统有机蒸汽的研究[D];浙江工业大学;2014年
8 张丽喆;活性炭纤维负载功能化离子液体制备及其脱硫性能研究[D];河北科技大学;2015年
9 李婷;三维电极—活性炭纤维去除水中典型嗅味物质二甲基异莰醇[D];山东农业大学;2015年
10 姜波;炭基材料吸附VOCs及电致热脱附性能研究[D];浙江工业大学;2015年
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