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聚丙烯腈纤维(PAN)是三大合成纤维之一,在生活中应用广泛,是易于获取的原料。考虑经济效益和环境等各因素,通过改性的方法来制备其它产品,使其应用于更多行业是切实可行的办法。本课题对PAN纤维表面用质量分数为50%的硫酸溶液在120℃温度下进行水解处理改性,使其表面形成一层主要成分为聚丙烯酸和聚丙烯酰胺的水凝胶。这种水解后的改性纤维(PAN-COOH纤维)作为模板制备复合材料时,纤维表面的水凝胶起到了造孔剂和催化剂的作用。针对水体中的灭菌问题,本课题将PAN-COOH纤维用作模板来制备负载银颗粒的碳纤维(Ag@C纤维),并对这种Ag@C纤维进行了 SEM,XPS,XRD和拉曼光谱表征。研究表明,纤维表面的金属银呈现出多孔结构,这种多孔结构可能是由于纤维表面的水凝胶分解造成的。SEM的观察和表面增强拉曼散射(SERS)效应证实了纳米银颗粒的存在。多孔表面增加了纳米银颗粒与细菌溶液之间的接触面积,增强了 Ag+的释放效果。这种独特的结构使其对金黄色葡萄球菌具有很强的杀菌作用。实验中1mg的纤维12h后对金黄色葡萄球菌的杀菌率达到了 99%。作为载体的碳纤维使其比纳米银颗粒更易于回收。因此,Ag@C纤维具有在水灭菌领域中使用的潜力。针对水体中有机污染物的降解问题,本课题将改性PAN纤维后得到的PAN-COOH纤维用作模板,碳源和氮源,制备了碳氮元素共掺杂的TiO2/碳(C,N-Ti02)复合纤维。并通过TEM,SEM,XPS,XRD,IR,拉曼和紫外-可见光谱对C,N-TiO2复合纤维进行了表征。复合纤维在紫外-可见光下对Rh B溶液的光降解表现出较强的光催化活性。将碳和氮掺杂到二氧化钛材料中可以减小二氧化钛的带隙宽度并扩大光吸收范围。复合纤维内部的碳纤维促进了光电子的转移,并抑制了光生电子和空穴的结合。C,N-TiO2复合纤维较大的比表面积也有利于光催化活性。实验中,TiO2负载量为23.6 wt%的复合纤维(CNTF-2)在500W高压汞灯照射下对罗丹明B溶液降解4 h后,降解率达到了 99%。C,N-TiO2复合纤维的碳纤维载体使其易于回收。因此,C,N-TiO2复合纤维具有处理水中有机污染物的潜力。此外,还以PAN-COOH纤维为模板,使用溶胶-凝胶法制备生物活性玻璃,通过煅烧去除模板,得到了管径15μm左右的生物活性玻璃微管,并对该种微管进行SEM,FT-IR,XRD等表征。实验表明,锌的加入加固了管壁,有助于生物活性玻璃微管结构的形成。生物活性测试中,该微管具有明显的诱导沉积羟基磷灰石的能力,生物活性良好。微管的大孔结构使其具备快速释药的性能。