纺织学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (09): 1-7.doi: 10.13475/j.fzxb.20180806707
• 纤维材料 • 下一篇
ZHANG Mengyuan1,2, HUANG Qinglin1,2(), HUANG Yan1,2, XIAO Changfa1
摘要:
针对光催化剂二氧化钛(TiO2)难回收、传统载体材料性能不稳定等问题,以聚四氟乙烯(PTFE)为成膜聚合物,以聚乙烯醇(PVA)为纺丝载体,引入纳米光催化剂TiO2,采用乳液静电纺丝法制备PTFE/PVA/TiO2初生纤维膜,然后经烧结得到负载型PTFE/TiO2光催化纳米纤维膜。通过形貌观察、孔径、孔隙率以及疏水性能测试,考察TiO2质量分数对纤维膜结构与性能的影响。结果表明:随着TiO2固含量的增加,纤维膜直径均匀性有所降低,平均孔径增大;将纤维膜用于减压膜蒸馏实验,通量最高达35 L/(m2·h),截盐率稳定在99.98%以上;在光催化降解质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝染料水溶液过程中,经紫外线照射5 h后,染料降解率达99%;经重复使用后,PTFE/TiO2纳米纤维膜仍能保持良好的结构与光催化性能。
中图分类号:
[1] | 赵卓凡. 纳米二氧化钛光催化剂在环境污染治理中的应用[J]. 科技创新与应用, 2016(27):182-183. |
ZHAO Zhuofan. Application of nano titanium dioxide photocatalyst in environmental pollution control[J]. Technological Innovation and Application, 2016(27):182-183. | |
[2] | 章丹, 徐斌, 朱培娟, 等. TiO2光催化降解亚甲基蓝机理的研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2013(5):35-42. |
ZHANG Dan, XU Bin, ZHU Peijuan, et al. Study on the mechanism of photocatalytic degradation of methylene blue by TiO2[J]. Journal of East China Normal University (Natural Science Edition), 2013(5):35-42. | |
[3] | CHUNG W J, CHUN S Y, KIM S S, et al. Photocatalytic removal of tetracycline using TiO2/Ge composite optimized by response surface methodolo-gy (RSM)[J]. Journal of Industrial & Engineering Chemistry, 2016,36:320-325. |
[4] | 费锡智, 杨晶晶, 白仁碧. 光催化-膜分离耦合技术的水处理应用研究进展[J]. 水处理技术, 2014(12):11-18. |
FEI Xizhi, YANG Jingjing, BAI Renbi. Research progress in application of photocatalysis membrane separation coupling technology in water treatment[J]. Water Treatment Technology, 2014(12):11-18. | |
[5] | 孙洋洋. 磁性氧化石墨烯/TiO2复合光催化剂的制备及其光催化降解染料废水的研究[D]. 西安:长安大学, 2015: 2-15. |
SUN Yangyang. Preparation of magnetic graphene oxide/TiO2 composite photocatalyst and its photocatalytic degradation of dye wastewater[D]. Xi'an: Chang'an University, 2015: 2-15. | |
[6] | OLARU N, CALIN G, OLARU L. Zinc oxide nanocrystals grown on cellulose acetate butyrate nanofiber mats and their potential photocatalytic activity for dye degradation[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2014,53(46):17968-17975. |
[7] | 范文娟. 光催化剂载体:羧基氟碳共聚物纤维膜的制备及耐光降解性能研究[J]. 表面技术, 2013,42(5):89-92. |
FAN Wenjuan. Photocatalyst carrier: preparation of photocatalyst carrier carboxyl fluorocarbon copolymer fiber membrane and its photodegradability[J]. Surface Technology, 2013,42(5):89-92. | |
[8] | 陈哉娜, 冯潇潇, 韩丹敏, 等. 卟啉化聚合物纤维膜负载TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究[J]. 化学研究与应用, 2014(7):993-996. |
CHEN Zaina, FENG Xiaoxiao, HAN Danmin, et al. Preparation and photocatalytic properties of porphyrin polymer membrane loaded TiO2 photocatalyst[J]. Chemical Research and Application, 2014(7):993-996. | |
[9] |
LEE E J, AN A K, HADI P, et al. Advanced multi-nozzle electrospun functionalized titanium dioxide/polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene (TiO2/PVDF-HFP) composite membranes for direct contact membrane distillation[J]. Journal of Membrane Science, 2017,524:712-720.
doi: 10.1016/j.memsci.2016.11.069 |
[10] | 陶丽琴, 赵义侠, 康卫民, 等. 聚四氟乙烯超细纤维负载二氧化钛光催化性能[J]. 硅酸盐学报, 2016,44(1):89-94. |
TAO Liqin, ZHAO Yixia, KANG Weimin, et al. Photocatalytic properties of ultrafine PTFE fiber supported titanium dioxide[J]. J Chin Ceram Soc, 2016,44(1):89-94. | |
[11] |
MOZIA S, MORAWSKI A W. Hybridization of photocatalysis and membrane distillation for purification of wastewater[J]. Catalysis Today, 2006,118(1/2):181-188.
doi: 10.1016/j.cattod.2005.12.003 |
[12] | HUANG Y, HUANG Q L, LIU H, et al. Preparation, characterization, and applications of electrospun ultrafine fibrous PTFE porous membranes[J]. Journal of Membrane Science, 2017(523):317-326. |
[13] |
KO F K. Fabrication of ultrafine fibrous polytetrafluoroethylene porous membranes by electrospinning[J]. Journal of Materials Research, 2009,24(9):2755-2761.
doi: 10.1557/jmr.2009.0347 |
[14] | FENG S, ZHONG Z, WANG Y, et al. Progress and perspectives in PTFE membrane: preparation, modification, and applications[J]. Journal of Membrane Science, 2017,549. |
[15] | HUANG Q L, HUANG Y, XIAO C F, et al. Electrospun ultrafine fibrous PTFE-supported ZnO porous membrane with self-cleaning function for vacuum membrane distillation[J]. Journal of Membrane Science, 2017(534):73-82. |
[1] | 李庆, 管斌斌, 王雅, 刘天卉, 张洛红, 樊增禄. 光敏剂敏化Cu-有机骨架对活性深蓝K-R 的高效光催化降解[J]. 纺织学报, 2020, 41(10): 87-93. |
[2] | 潘璐, 程亭亭, 徐岚. 聚己内酯/ 聚乙二醇大孔径纳米纤维膜的制备及其在组织工程支架中的应用[J]. 纺织学报, 2020, 41(09): 167-173. |
[3] | 陈千, 廖振, 徐明, 朱亚伟. 等离子体处理对聚四氟乙烯膜粘接性能的影响[J]. 纺织学报, 2020, 41(08): 15-21. |
[4] | 杨凯, 张啸梅, 焦明立, 贾万顺, 刁泉, 李咏, 张彩云, 曹健. 高邻位酚醛基纳米活性碳纤维制备及其吸附性能[J]. 纺织学报, 2020, 41(08): 1-8. |
[5] | 陈诗萍, 陈旻, 魏岑, 王富军, 王璐. 医用防护服的构效特点及其研发趋势[J]. 纺织学报, 2020, 41(08): 179-187. |
[6] | 陈文豆, 张辉, 陈天宇, 武海良. 二氧化钛水热改性涤/ 棉混纺织物的自清洁性能[J]. 纺织学报, 2020, 41(07): 122-128. |
[7] | 吴红, 刘呈坤, 毛雪, 阳智, 陈美玉. 柔性ZrO2 纳米纤维膜的制备及其应用研究现状[J]. 纺织学报, 2020, 41(07): 167-173. |
[8] | 王树博, 秦湘普, 石磊, 庄旭品, 李振环. 氧化石墨烯量子点/ 聚丙烯腈纳米纤维复合质子交换膜的制备及其性能[J]. 纺织学报, 2020, 41(06): 8-13. |
[9] | 郝志奋, 徐乃库, 封严, 段梦馨, 肖长发. 聚甲基丙烯酸酯/ 聚丙烯酸酯共混纤维膜制备及其油水分离性能[J]. 纺织学报, 2020, 41(06): 21-26. |
[10] | 贾琳, 王西贤, 陶文娟, 张海霞, 覃小红. 聚丙烯腈抗菌复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能[J]. 纺织学报, 2020, 41(06): 14-20. |
[11] | 洪贤良, 陈小晖, 张建青, 刘俊杰, 黄晨, 丁伊可, 洪慧. 静电纺多级结构空气过滤材料的研究进展[J]. 纺织学报, 2020, 41(06): 174-182. |
[12] | 王婷婷, 刘梁, 曹秀明, 王清清. 竹红菌素-聚( 甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸)纳米纤维的制备及其光敏抗菌性能[J]. 纺织学报, 2020, 41(05): 1-7. |
[13] | 孙范忱, 郭静, 于跃, 张森. 聚羟基脂肪酸酯/ 海藻酸钠纳米纤维的制备及其性能[J]. 纺织学报, 2020, 41(05): 15-19. |
[14] | 钱怡帆, 周堂, 张礼颖, 刘万双, 凤权. 聚丙烯腈/ 醋酸纤维素/ TiO2 复合纳米纤维膜的制备及其光催化降解性能[J]. 纺织学报, 2020, 41(05): 8-14. |
[15] | 吴横, 金欣, 王闻宇, 朱正涛, 林童, 牛家嵘. 聚丙烯腈/ 硝酸钠纳米纤维膜的制备及其压电性能[J]. 纺织学报, 2020, 41(03): 26-32. |
|