靜電紡絲制備核殼納米纖維及其光催化性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)日益蓬勃的發(fā)展，伴隨的環(huán)境污染問題和能源短缺問題也日趨嚴(yán)重?；谔柲苁且环N清潔、環(huán)保、易得的能源，而光催化技術(shù)是一種可以將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能，已受到人們的廣泛關(guān)注。針對傳統(tǒng)催化劑應(yīng)用中存在如太陽光利用率低、光催化效率低、不易回收等的問題，本文致力于利用靜電紡絲技術(shù)結(jié)合溶解揮發(fā)、溶劑熱等方法制備具有高效復(fù)合納米光催化劑纖維，通過對異質(zhì)結(jié)型光催化劑調(diào)控嘗試著來解決傳統(tǒng)催化劑在應(yīng)用中存在的一些問題。具體內(nèi)容如下：
　　

2、1)本文通過靜電紡絲和溶劑揮發(fā)方法制備了g-C3N4/Bi2O3納米材料。首先通過靜電紡絲得到Bi2O3納米纖維、超聲剝離得到單層g-C3N4，通過溶劑揮發(fā)得到了核殼結(jié)構(gòu)的g-C3N4/Bi2O3復(fù)合材料。通過調(diào)節(jié)g-C3N4與Bi2O3的復(fù)合比，發(fā)現(xiàn)g-C3N4/Bi2O3-10在紫外可見下降解亞甲基藍(lán)表現(xiàn)出最高的活性，光催化性能的提高主要是由于形成了異質(zhì)結(jié)從而抑制了光生載流子的復(fù)合。但是在降解過程中Bi2O3不穩(wěn)定，存在嚴(yán)重的光腐蝕

3、現(xiàn)象。生成的光腐蝕產(chǎn)物(BiO)2CO3使得體系演變成g-C3N4/(BiO)2CO3/Bi2O3三元異質(zhì)結(jié)，由于三者導(dǎo)價(jià)帶不匹配從而使得材料光催化活性下降。
　　2)利用靜電紡絲技術(shù)和溶劑熱方法制備了Bi2WO6/TiO2納米纖維異質(zhì)結(jié)材料。在溶劑熱反應(yīng)過程中，通過調(diào)控反應(yīng)濃度，在TiO2納米纖維上分別構(gòu)造了負(fù)載不同含量的Bi2WO6納米復(fù)合材料。復(fù)合Bi2WO6從而拓展了體系的可見光響應(yīng)范圍，Bi2WO6和TiO2形成的異質(zhì)則

4、有利于光生載流子的分離。光催化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，可見光下Bi2WO6/TiO2在光催化降解RhB的過程中展現(xiàn)了很好的光催化活性以及穩(wěn)定性。此外，由于靜電紡絲制備的TiO2纖維基底所特有的網(wǎng)氈結(jié)構(gòu)，使的復(fù)合材料具有較好的沉降和回收再利用的性質(zhì)。
　　3)利用靜電紡絲技術(shù)制備了N-TiO2-WO3納米纖維復(fù)合材料，通過一步法制備材料，方法簡便、無需二次處理即可得到復(fù)合材料。通過摻雜N元素以及復(fù)合窄帶系半導(dǎo)體WO3來拓展的TiO2光響應(yīng)范圍