【摘 要】
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随着经济社会的发展,越来越多的工业废水排放至自然环境中,对人类健康和生态环境造成了严重的威胁,水环境治理已经成为全球关注的研究热点。聚酰亚胺(PI)纤维是一种具有稳定的物理化学性能的高新技术纤维,其在恶劣的工作环境中仍能正常使用,并具备较长的使用寿命。通过有效的改性方法,PI纤维将在修复污染水资源领域发挥巨大的作用。纳米二氧化钛(TiO2)是一种低毒无害、光催化效率高的光催化剂,目前被广泛地应用于
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随着经济社会的发展,越来越多的工业废水排放至自然环境中,对人类健康和生态环境造成了严重的威胁,水环境治理已经成为全球关注的研究热点。聚酰亚胺(PI)纤维是一种具有稳定的物理化学性能的高新技术纤维,其在恶劣的工作环境中仍能正常使用,并具备较长的使用寿命。通过有效的改性方法,PI纤维将在修复污染水资源领域发挥巨大的作用。纳米二氧化钛(TiO2)是一种低毒无害、光催化效率高的光催化剂,目前被广泛地应用于污染物处理领域。采用纳米TiO2对PI纤维进行改性,使PI纤维具有光催化降解性,对工业废水处理具有巨大的意义。本文采用溶胶一凝胶水热原位生成法,以碱处理后的PI纤维为基底材料,以钛酸四丁酯(TBT)为纳米TiO2的前驱体,制备出具有光催化降解性的纳米TiO2改性PI纤维(TiO2/PI纤维)和掺金纳米TiO2改性PI纤维(Au-TiO2/PI纤维)。并对其形貌结构及微观聚集态结构进行表征和分析,优化了改性PI纤维光催化材料的制备工艺和降解工艺。本文通过对酸性偶氮红和亚甲基蓝染料的降解实验证明,制备的改性PI纤维光催化材料对两种有机染料均有很好的降解效果。以降解率为依据,确定制备PI纤维光催化材料的较优前驱体浓度为0.063 mol/L。同时,实验结果表明,酸性环境更有利于染料的降解,得出较优的降解条件为:纤维投加量为0.4 g(浴比1:250),溶液初始浓度为30mg/L,酸性偶氮红和亚甲基蓝溶液的pH值分别为5.24和5.61。同时,实验结果表明,Au-TiO2/PI纤维对染料的催化降解效率明显优于TiO2/PI纤维,高出50%以上。
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