TiO_2/SiO_2纤维的表征及其光催化活性

本文采用溶胶-凝胶法及离心甩丝,以TiCl4为钛源、乙酰丙酮为螯合剂成功制备了TiO2/SiO2纤维,并采用XRD、FE-SEM、FT-IR和DSC-TG等手段对样品结构和性能进行表征。结果表明掺入SiO2可以抑制TiO2晶粒长大和晶型转变,700℃热处理后,未掺SiO2和掺15wt%SiO2的样品晶粒大小分别为32.4 nm和7.6 nm。TiO2/SiO2纤维直径为10～20μm,且表面含有大量纳米气孔。以活性艳红X-3B溶液为降解对象,研究了掺杂量、热处理温度对纤维光催化活性的影响,表明最优的方案为掺15wt%SiO2、热处理制度为700℃/2 h。

聚乙酰丙酮合锆甩丝法制备氧化锆纤维棉

采用氧氯化锆、乙酰丙酮等原料合成聚乙酰丙酮合锆纺丝液,经离心甩丝和水蒸汽气氛热处理,成功制备出长度1～10 cm、直径4～15μm、洁白柔韧的ZrO2纤维棉。通过FT-IR和1H-NMR测试,推测了聚乙酰丙酮合锆的链状分子结构。初步研究了高温煅烧后ZrO2纤维的微观结构变化情况,结果表明:直接经1650℃/24 h煅烧,纤维晶粒发生明显长大,同时纤维柔韧性也显著下降;而先经1900℃/10 min快速超高温烧结预处理,再经1650℃保温120 h煅烧,纤维晶粒未发生明显长大,纤维仍可保持较好的柔韧性,表明快速超高温烧结预处理是提高ZrO2纤维高温结构稳定性的有效手段。

热处理气氛对制备氧化锆连续纤维的影响

以氧氯化锆、乙酰丙酮等为原料合成聚乙酰丙酮合锆纺丝液,经干法纺丝和水蒸气气氛热处理制备氧化锆连续纤维。通过DSC-TGA、FT-IR、GC-MS、SEM等手段,研究了纤维在空气和水蒸气气氛热处理中的热解转变机制。结果表明,在空气气氛热处理过程中,聚乙酰丙酮合锆前驱体纤维中所含有机物以脱氢碳化和碳氧化方式被去除,产生的应力使氧化锆纤维结构出现裂纹,纤维强度低;而在水蒸气气氛热处理过程中,有机物在水蒸气水解作用下直接以分子整体挥发的方式被去除,所得氧化锆纤维结构致密均匀、强度高。

TiO_2纤维光催化降解X-3B影响因素研究

采用溶胶-凝胶法及水蒸汽活化热处理工艺制备了15%(质量分数)SiO2掺杂的TiO2纤维,并利用SEM、XRD和HRTEM对其结构进行了表征.同时,以活性艳红X-3B染料水溶液为降解对象,研究了热处理温度、溶液pH值、紫外光源、溶液浓度等因素对TiO2纤维光催化活性的影响.结果表明,所制得的TiO2纤维为锐钛矿相,直径约为5～10μm;其最佳热处理温度为700℃,且在强酸(pH=2)或强碱(pH=14)条件下均表现出良好的光催化活性,并对不同浓度的X-3B溶液都有良好的降解效果,同时TiO2纤维也具有良好的可重复使用性.