可光降解納米復合薄膜的制備及固相光催化降解.pdf

1、本文綜述了光降解塑料的基本概況和研究進展,重點研究了納米二氧化鈦-聚苯乙烯和磷酸鉍-聚苯乙烯復合薄膜的制備及固相光催化降解。本文的主要研究內(nèi)容有三個部分:
　　 用納米二氧化鈦和硬脂酸鐵作為復合催化劑,將其包埋入商業(yè)的聚苯乙烯中,通過流延成膜法制備出了TiO2-Fe(St)3-PS復合薄膜。在紫外燈照射下對TiO2-Fe(St)3-PS復合薄膜、TiO2-PS復合薄膜以及PS純膜進行光降解實驗,通過失重率、SEM、FT-IR、G

2、PC、元素分析等手段對其光降解的結(jié)果進行表征。
　　 結(jié)果表明:微量的硬脂酸鐵的添加能夠有效地改善納米二氧化鈦在聚苯乙烯中的分散性,從而提高聚苯乙烯復合薄膜的光催化降解效率。在紫外光照射480h后,TiO2-Fe(St)3-PS復合薄膜的重均分子量降低了63.8％,數(shù)均分子量降低了74.49%,而TiO2-PS薄膜的重均分子量降低了35.78%,數(shù)均分子量降低了63.4%,純的PS薄膜的重均分子量只降低了6.15%,數(shù)均分子量只

3、降低了26.5%。光催化氧化過程導致了聚合物長鏈的斷裂,有利于降解殘余物進一步被生物降解。
　　 磷酸鉍是一種新型的催化活性較高的光催化劑,用水熱法合成磷酸鉍,并探究了合成磷酸鉍的最優(yōu)化條件,結(jié)果表明,在T=180℃,pH=1.3,t=72h時合成的磷酸鉍的光催化活性最高。將最優(yōu)化條件下合成的磷酸鉍粉體用包埋法分散到商業(yè)聚苯乙烯中制備出了BiPO4-PS復合薄膜,室溫下在紫外燈照射下進行光降解實驗,對比了復合薄膜和純的PS薄膜的

4、光降解情況。通過失重率、SEM、FT-IR、UV-Vis、GPC、元素分析等手段對其光降解的結(jié)果進行表征。結(jié)果表明:在紫外燈照射336h時,PS薄膜的失重率為17.13%。而對于BiPO4-PS復合薄膜來說,在同樣的條件下,其失重率達到了29.63%,幾乎是純膜失重率的兩倍。
　　 另外,納米二氧化鈦塑料的固相光催化降解機理也是近年來的一個研究熱點,本文探究了氧氣和水對TiO2-PE復合薄膜的固相光降解的影響。結(jié)果表明:在無水無

5、氧的條件下,復合薄膜不降解,在有水無氧的條件下,復合薄膜也不降解.在有氧無水的條件下,復合薄膜降解120h后即不再發(fā)生降解,在氧氣和水同時存在的條件下,復合薄膜一直降解,且在前120h的降解效率一直高于只有氧氣存在時的降解效率。因此推斷出,聚合物表面吸附的水蒸氣和氧氣是納米TiO2-PE薄膜光催化降解的必須條件。
　　 本文介紹了一種改善納米TiO2在聚苯乙烯中分散性的新方法,發(fā)現(xiàn)了一種新的光降解塑料BiPO4-PS,并探究了納