硫?qū)侔雽w異質(zhì)結(jié)-電紡纖維復合材料的制備與光催化性能研究.pdf

1、本論文利用高壓靜電紡絲法制備具有納微米尺寸、多孔結(jié)構(gòu)、耐光降解性能良好的PVDF-SMA氟電紡纖維氈,以其為載體,用水熱合成法制備了硫?qū)侔雽w異質(zhì)結(jié)/PVDF-SMA電紡纖維復合材料,研究該材料在紫外和可見光下光催化分解水制備氫氣的活性和穩(wěn)定性。主要包括以下3個方面內(nèi)容:
　　(1)通過水熱合成法在PVDF-SMA氟電紡纖維表面負載了分布均勻的SnS-SnS2/電紡纖維復合材料。運用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、光電子

2、能譜(XPS)、透射電鏡(TEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-VIS)和熱重(TGA)對復合材料進行了表征。制備的SnS-SnS2/電紡纖維復合材料的紫外-可見吸收光譜顯示,該材料在可見光下有很好的吸收,并且電紡纖維的吸收峰在氙燈模擬太陽光催化水制氫中不影響復合材料的光吸收。利用氙燈模擬可見光進行光催化實驗,實驗結(jié)果表明,SnS-SnS2/電紡纖維復合材料降解甲基橙殘余質(zhì)量分數(shù)為82.9％。在光催化水制氫的過程中,SnS-SnS2/電

3、紡纖維復合材料相對于粉體催化劑有較高的穩(wěn)定性和活性,平均每兩小時產(chǎn)氫量約為5.95ml。
　　(2)通過水熱合成法在PVDF-SMA氟電紡纖維表面成功制備了PbS-ZnS/電紡纖維復合材料。運用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、光電子能譜(XPS)、透射電鏡(TEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-VIS)和熱重(TGA)對復合材料進行了表征。制備的PbS-ZnS/電紡纖維復合材料的紫外-可見吸收光譜顯示,該材料在紫外光下有

4、很好的吸收,并且電紡纖維的吸收峰在汞燈模擬紫外光催化水制氫中不影響復合材料的光吸收。紫外光照下進行光催化實驗,結(jié)果表明,PbS-ZnS電紡纖維復合材料降解甲基橙殘余質(zhì)量分數(shù)為1.23%,相比于P25-TiO2,PVDF/SMA電紡纖維,PbS-ZnS異質(zhì)結(jié)粉體,降解甲基橙的效率較好。在光催化水制氫的過程中,PbS/ZnS電紡纖維復合材料相對于粉體催化劑有較高的穩(wěn)定性和活性,平均每兩小時產(chǎn)氫量為10.45ml。
　　(3)通過水熱合

5、成法在PVDF-SMA氟電紡纖維表面負載了的In2S3-TiO2/電紡纖維復合材料。從SEM圖片可看出,TiO2均勻包裹在纖維表面,然后在TiO2表面分散負載了針狀In2S3。運用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、光電子能譜(XPS)、透射電鏡(TEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-VIS)和熱重(TGA)對復合材料進行了表征。利用氙燈模擬可見光進行光催化實驗,In2S3-TiO2/電紡纖維復合材料降解甲基橙殘余質(zhì)量分數(shù)為3.2