探究活性炭纤维复合材料的制备及其光催化改性研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文活性炭纤维复合材料的制备及其光催化改性研究姓名：谭树成申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：郑经堂20060501活性炭纤维复合材料的制备及其光催化改性研究论文作者：谭树成(化学工艺)糍导教黟：郑经豢(教授)摘要本文潋稿羧基活性炭纤维(ACF)为原瓣，懿承溶往酚醛树脂为带占结剂制备了片状的活性炭纤维复合材料(AcFM)，考察了粘结剜用量、热处理升温速率、活纯温度和活化时间对材料性能的影响。以钛酸四正丁酯为魏驱妨，采用溶胶一凝胶法将秘笼负载裂ACFM上瑟，实瑗了ACFM的光催化改性，制得了TACFM材料，以亚甲基蓝溶液为模型化台

2、镌考察了溶获鬏魄、缎浇澄震簿产品嫒瘦性能豹影稿戳及TACFM豹羹复利用性能，研究了TACFM对溉甲基蘸溶液降解机理。实验对所制备的材科送行了熬鬟差热分析、扫播电镜(SEM)分析、x射线衍射()a畏D)分析积低温N2吸附测试。实狳结果表明在成缀的基础上较低的粘结荆用量、较低的热处理升瀣速率、较毫豹溪诧湿度寒较妖匏活纯跨阕骜窍裁手耪瓣暖爨经鹱戆掇高。扫描电镜分析表明短切纤维无序交锚排列，材料中形成了独特的开放式绪构，低激氮暖辩溺试显示ACFM院表面积透891．6m2／g，藐结构仍以微孔为主，并产生～定量的中孔，材料具肖分子筛效应，对气体袭现出吸附选择住。TACFM与

3、ACFM舆毒提似躯孔结构分布，囊予Ti02鼹我熬豹堵塞，造成材料比表面积下降，而t图法分析结果表明Ti02增加了材料的外表嚣获。霸XRD分爨窥SEM照冀霹絮，受载熬Ti02全聱努鬟镀矿褪，并以薄膜形式负载于纤维袭面。60012下煅烧所得样品对亚甲基蓝降解效果袋荮。TACFM对亚甲墓蓝溶液仍其有较好熬吸辩效采，德无光条侔下箔Ili环两次后已熬本失去吸附熊力，然而猩紫外光照射下，负载n。2岛ACFM魏秘冠终期傻TACFM缀六次使用螽瓣亚甲基蓝溶滚餐具有较簿豹簿解效果，所以TACFM在基本保持原有吸附性能的同时，获得了庭好的重复使用性能。关蕤词；涟蠖炭纤维，复会辜

4、爨

5、，Ti02，舞壤纯，改毪IVThepreparationandphotocatalyticmodificationofactivatedcarbonfibermonolithTANShu-cheng(Chemical髓chnology)DirectedbyprofessorZHENOJing-tangAbstrac耄activatedcarbonfibermonolith(ACFM)waspreparedby诚ngactivatedcarbonfiber(ACE)andphenolicresininthispaper．Influenceoftherationof

6、binderandactivationconditionontheadsorptionpropertyofACFMwasinvestigated．Ti02WaSsupported011thesurlAceofACFMbysol-gelmethod。and·Ti02-loadedACFM(TACFM)samples、^粥obtained．MethyleneblueWaSchosenasmodelsubstancestodeterminetheirphotocatalytiedegradationbyTACFMsamplespreparingfromsolsofdi

7、fferentconstitutionsanddifferenttemperature．resultsshowthattheadsorptivebehaviorofACFMsisgreatlyaffectedbytherateofbinder,theheatingrateandactivationconditions．Theappropriateconditionis：ACF：PR=I：2(we／O,heatingrate1．5℃／rain,activationtemperature850"C，activationtime90rain．ACFMshaveanop

8、enstructurewhichallowsfluidstoflowfreelythroughthematerials．ACFMscontainlotsofmicroporesandsomemesoporeswithasurfacearcaof891．6蠢

9、瓢haveamolecularsievingeffect．TACFMwaspr印甜蜘byloadingTi02film011ACFM，andtetrabutyltitanatewaSchosenaslawmaterial．TheTACFMhasthesanqeporestructurewiththeACFM，

10、butthesurfac