la-fe-o基多孔纤维的制备及其炭烟催化和染料降解应用研究

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1、La-Fe．0基多孔纤维的制备及其炭烟催化和染料降解应用研究PreparationofLa-Fe-0BasedPorousFibersandApplicationsinSootCombustionandDyeDecolorization姓二。一四年六月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

2、本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者虢缶忙力÷如f陴考R∑日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生院

3、办理。本学位论文属于不保密酊。学位论文作者签名：磊豫力汕唪毛其j日指导教师签名：蝉‘月，日江苏大学硕士学位论文摘要钙钛矿型La—Fe．O基材料具有良好的光电性、热稳定性、耐腐蚀性以及成本低等特点而在固体燃料电池、氧化还原催化剂、光催化剂、气体传感器等领域有着广泛应用。但是，目前报道的钙钛矿型结构材料孔隙率低，孔径小而使之在许多应用方面受到了限制。本文采用溶胶凝胶．热处理法成功制各了不同微结构的钙钛矿型La—Fe．O基多孔微米纤维，并对其孔结构的形成机理、制备过程对纤维形貌和结构的影响以及不同K含量取代La位时对纤维催化性能的影响作了系统研究。分别通过热重

4、一差热分析(TG—D‘I、A)、傅立叶红外光谱(FT—IR)、X一射线衍射(xRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、N2吸附一脱附等温线、光电子能谱(XPS)等测试手段对多孔纤维的形成过程、晶体结构、表面形貌、比表面积和孔径分布以及表面元素化学状态作了表征分析。通过热重分析评估了钙钛矿型La-Fe—O基多孔纤维对炭烟颗粒的催化燃烧性能，同时，为了探究该多孔纤维在废水处理方面的应用，通过催化湿法氧化法研究了Lao．8Ko．2Fe03中空纤维为催化剂在常温常压下对甲基蓝溶液的催化降解活性。研究发现：柠檬酸与金属离子摩尔比(c剐Mc)、煅烧温度对纤维孔结构的形

5、成有很大影响。在较大的CA／MC值下容易形成多孔或者中空纤维，而较小时(CA／MC=0．8)趋向于形成小孔或者实心纤维。当CA／MC=I．0．1．4，热处理温度在550-600℃之间时，纤维容易形成多孔结构，而500℃下获得的纤维为实心结构，当煅烧温度达到650℃时，纤维的多孔结构遭到破坏；在CA／MC=I．O．1．4，热处理温度600℃的优化条件下制备的LaFe03多孔纤维直径在1．2lain，长度为几十至几百微米，比表面积15．3m2儋，平均孔径为9．5n／rl；随着K含量的增加，纤维的比表面积增大，平均孔径减小，Lao．8Ko2Fe03中空纤维的比

6、表面积高达36．4m2／g。钙钛矿型La—Fe—O基多孔纤维对炭烟颗粒的催化燃烧性能与其煅烧温度、K含量和孔结构密切相关。多孔结构的存在提高了纤维与炭烟颗粒的接触，使其具有良好的催化性能。在600℃下获得的LaFe03多孔纤维对炭烟催化时的乃D和乃。分别为393℃，434℃：当x=O一0．2时，Lal．。KxFe03多孔纤维的催化活性随着K含量的增加而上升，Lao．8Ko．2Fe03中空纤维对炭烟的催化效果最好，其乃D和乃D仅为355℃，404℃：La-Fe．O基多孔纤维的制各及其炭烟催化和染料降解应用研究另外，Lao．8Ko．2Fe03中空纤维对甲基蓝

7、溶液具有很高的催化降解活性。在常温常压下，80％的甲基蓝能在30min内迅速降解，且该中空纤维催化剂经10次循环使用后仍然具有很高的催化活性。关键词：钙钛矿型多孔纤维，溶胶凝胶．热处理法，炭烟催化，甲基蓝催化降解II江苏大学硕士学位论文AbstractPerovskite—typeLa-Fe—ObasedmaterialshaveawidelyapplicationinSOFC，redoxcatalyst，photocatalystandgassensorowingtotheirgoodphotoelectricalproperties，highther

8、malstability，strongcorrosionresistancean