功能性復合纖維的制備及其在水體凈化中的應用研究.pdf

1、隨著社會的進步，工業(yè)制造產生的含有有機污染物和重金屬離子的工業(yè)廢水成為一個世界性的嚴重的環(huán)境問題。由于大部分金屬離子和有機物在水體中即使在較低溶度下仍然具有較高毒性而且還不能被生物降解，所以對人類以及環(huán)境中的各種生物生命健康構成的一定的威脅。近年來，對水體或空氣中的污染物進行降解已經受到了廣大科研工作者的關注。為了緩解水污染的問題，目前有很多方法用來處理水體中的污染物，如，使用酶或微生物進行生物處理法、使用絮凝劑絮凝的物理法和使用光催化

2、劑催化處理廢水的高級氧化法。但是，由于生物處理所需條件比較苛刻，特別是微生物和酶對環(huán)境（如溫度、pH值等）的要求比較高，微小的變化就會使酶失活或使微生物喪失生命活性，從而限制了它們的應用范圍。目前使用天然高分子材料作為吸附劑處理水體中重金屬離子已被證明是較有效和低成本的方法之一。半導體光催化技術在環(huán)境保護和太陽能轉化方面的已受到廣泛研究。自從Fujishima和本田發(fā)現(xiàn)TiO2的光催化性能后，TiO2作為一種半導體光催化劑，由于其化學性

3、質穩(wěn)定，經濟和無毒等特點，已取得了大量的科研成果。但是，TiO2不能充分利用太陽能，因此，亟待尋求一種能高效利用太陽能的可見光催化劑。
　　在此背景下，本文的主要內容如下:
　　1.選用殼聚糖這種自然界中含量除纖維素以外最豐富的天然高分子為原料，利用改性氟化石墨烯為增強材料，使用濕法紡絲成功制備出具有高效吸附性能的功能復合纖維，并且這種纖維能保持殼聚糖原有的抗菌性能和生物相容性，因此，該復合纖維有應用在醫(yī)學上的潛能。

4、　　2.選擇碳納米纖維為載體，以Bi(NO3)3為Bi源，十二烷基三甲基溴化銨(CTAB)為Br源，以AgNO3為Ag源，利用靜電紡絲的方式成功制備出含有催化劑BiOBr和AgBr前體的聚丙烯腈納米纖維膜，然后經過低溫碳化，得到BiOBr/CNFs和AgBr/BiOBr/CNFs復合纖維膜。將這種復合碳納米纖維膜應用到有機染料廢水的處理中，所制各的復合碳納米纖維膜顯示出在可見光照射下對羅丹明B(RhB)的降解具有高度光催化活性，能有效降

5、解有色染料。制備的復合碳納米纖維膜具有顯著的優(yōu)點，例如制備工藝簡單，將催化劑負載在納米碳纖維膜上，容易回收，且催化劑顆粒不易脫落，解決了傳統(tǒng)粉末催化劑難回收的問題。
　　3.選擇碳納米纖維膜膜為載體，以Cu(CH3COO)2·H2O為銅源，利用靜電紡絲的方式成功制備出含有催化劑Cu2O前體的聚丙烯腈納米纖維膜，然后經過低溫碳化，得到Cu2O/CNFs復合膜。將這種復合碳納米纖維膜應用到有機染料模擬廢水和低溶度的苯酚溶液的處理中，所