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《活性炭纖維光催化改性研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要活性炭纖維(ActivatedCarbonFiber，ACF)具有優(yōu)良的吸附性能、再生性能和操作性能，但ACF對大分子、高沸點(diǎn)吸附質(zhì)的脫附再生能力很差。本課題正是從解決ACF對大分子、高沸點(diǎn)吸附質(zhì)的再生難題入手，提高ACF的使用性能。我們將光催化氧化技術(shù)與ACF結(jié)合，采用光催化氧化方式將吸附在ACF上的大分子吸附質(zhì)氧化分解，從而達(dá)到ACF再生的目的。我們嘗試了兩種方法將光催化氧化技術(shù)與ACF結(jié)合：(1)采用溶膠．凝膠法，以鈦酸四丁酯為前驅(qū)物在粘膠基活性炭纖維jViscose—basedactivatedcarbonfiber，VACF)表面直接制備了銳鈦礦相的二氧化鈦。AC
2、F經(jīng)這種方法改性后，擁有很好的光催化再生能力，我們以PVA和檸檬酸作為大分子吸附質(zhì)進(jìn)行再生試驗(yàn)的結(jié)果表明：負(fù)載二氧化鈦的ACF能很好地進(jìn)行光催化再生，并且除第一次再生后試樣的比表面積有約10％的下降外，以后再生其比表面積基本能長期保持穩(wěn)定。在獲得良好的光催化再生能力的同時，能基本保持原有的吸附能力。結(jié)合電子顯微鏡照片和試樣等溫吸附線的分析，我們還討論了二氧化鈦在ACF中的形態(tài)，推測了二氧化鈦在ACF表面是以球缺的形式存．．(2)延長ACF的單次使用壽命，即增加ACF單次使用時間，從而減少ACF的再生頻率，也可以提高ACF的使用性能。同時，考慮到直接在ACF上負(fù)載Ti02會對AC
3、F的性能造成一定的影響，我們用溶膠一凝膠法在玻璃纖維布上制備了Ti02薄膜，并將此玻璃纖維布與ACF氈復(fù)合．得到了以負(fù)載Ti02的玻璃纖維布為外層的夾心狀復(fù)合光催化吸附材料。并用亞甲基藍(lán)溶液模擬大分子有機(jī)廢水，對此光催化吸附材料的去除有機(jī)物的能力做了測試。結(jié)果表明：該光催化吸附材料對有機(jī)物的消除效果大大優(yōu)于單獨(dú)使用ACF或Ti02，這是由于ACF的吸附促進(jìn)了Ti02的光催化反應(yīng)活性，而光催化氧化使吸附質(zhì)大量的分解，減少了吸附質(zhì)在ACF上的吸附，使ACF的使用壽命大為延長。通過兩種方案的實(shí)驗(yàn)，我們認(rèn)為在ACF上直接負(fù)載Ti02在基本保持原有吸附能力的同時，使ACF具有良好的光催化
4、再生能力，對大分子、高沸點(diǎn)吸附質(zhì)有很好的再生能力。采用負(fù)載Ti02的玻璃纖維布復(fù)合ACF可以在ACF吸附同時分解掉大部分有機(jī)物，從而提高ACF的使用壽命。兩種方案的出發(fā)點(diǎn)不同，但對ACF性能的提高都有顯明的效果。關(guān)鍵詞：活性炭纖維：光催化；改性；再生；二氧化鈦；吸附2TheStudyofModificationofACFbyPhotocatalysisAbstractActivatedcarbonfiber(ACF)isanexcellentadsorbentwithtremendousadsorptivecapacity,rapidregenerationprocessand
5、facilityofoperation．However,ACFhasweakregenerationabilityformacromolecularsubstanceormghboilingpointsubstance．InmanycasestheadsorptiveenvironmentcontainsthesedifficultlyregeneratingsubstanceswhichwouldaccumulateonthesurfaceofACFandblocktheentranceofthemicropore．Thus，ACFmaylossitsadsorptiveca
6、pacityforanysubstance．Moreover,ACFisexpensive，onlyrepetitiveusecouldimproveitscostperformanceandincreaseitscompetitivepowerinmarket．OurobjectiveistoimprovetheregenerationabilityofACFformacromolecularorhJ【ghboilingpointsubstances．Photocatalyticoxidizationtechnologyhasbeenintroducedtoremovethe
7、substancesadsorbedonthesurfaceofACF．Becausethephotocatalyticoxidizationnotonlyhaswide—rangingappliedsubstancesbutalsocandegradecompoundsrapidlyandthoroughlyWedevelopedtwotypesofphotocatylyticACFadsorbentbycombiningtheTi02photocalystviasol-gelmethod
