TiO-,2--Fe-,2-O-,3-納米纖維材料制備及其光催化性質研究.pdf

1、本文通過溶膠-凝膠過程，采用靜電紡絲技術制備了“聚乙烯吡咯烷酮/鈦酸四正丁酯”納米纖維及“聚乙烯吡咯烷酮/鈦酸四正丁酯/氯化鐵”復合納米纖維。通過高溫煅燒除去復合纖維中的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，同時其中的無機物發(fā)生化學反應，獲得TiO<,2>、TiO<,2>/Fe<,2>O<,3>復合納米纖維。 本文研究了材料制備過程中各種因素對纖維形貌、尺寸、均勻度等特性的影響，結果表明：PVP濃度、乙醇的加入、無機鹽的含量以及接收距離(d

2、)、電壓(V)及熱處理過程中的升溫速率等是影響纖維特性的主要因素。PVP最佳濃度約為5-6％，濃度過小，纖維呈念珠狀；濃度過大，纖維直徑分布不均，成絲速率低；乙醇的加入降低了溶液的表面張力，有利于在液滴表面形成噴射流，但同時使纖維直徑變大；無機鹽的加入引起了直徑的顯著增大，并使纖維出現(xiàn)了類似“吸潮”的現(xiàn)象；接收距離及電壓的增加都會使纖維直徑減小，但電壓過大則會導致纖維直徑分布不均勻；熱處理過程中升溫過快會使纖維斷裂，不利于纖維形貌的保持

3、，升溫速率應控制在40℃/h以下。 復合氧化物的結構和物理化學性質的表征通過X-射線粉末衍射(XRD)、激光拉曼光譜(Raman)、紫外-可見-近紅外光譜(UV-VIS-NIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)等多種手段進行。結果表明，通過對各種有機-無機雜化纖維進行熱處理，得到了純凈的TiO<,2>及TiO<,2>/Fe<,2>O<,3>一維無機復合納米纖維。這些纖維分布均勻，直徑在100-300nm之間。 最后，通過對羅丹