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银纳米离子和胺类改性聚丙烯腈纳米纤维的合成、性质及光催化活性
文章摘要
采用电纺技术制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,并与氨基氧基组进行了化学改性。然后在胺类改性 PAN (OM-PAN) 上合成了银纳米颗粒,用于甲基橙在水溶液中的光降解。扫描电镜图像显示 PAN 纳米纤维的平均直径低于200 nm。扫描电镜还显示,银纳米粒子在胺类改性聚丙烯腈纳米纤维垫表面分布良好。显微镜还显示,银纳米粒子的平均尺寸低于100 nm。光降解研究表明,随着辐照时间的增加,甲基橙在水介质中的降解量增加。结果表明,银纳米颗粒 (Ag)/胺类改性聚丙烯腈纳米纤维垫在6 h内降解了约80% 的甲基橙。降解效率与pH值有关,在pH值较低为2的情况下,降解效率最大(约90%的染料是染料的降解).银/胺类改性聚丙烯腈纳米纤维用量表明,随着催化剂用量的增加,染料的降解量增加。
关键词: 形态, 甲基橙, 纳米纤维, 银纳米粒子, 光降解
序言
染料和颜料是纺织和颜料行业广泛使用的一类重要材料,每年排放约146,000吨染料及其废水。目前,纺织工业利用了大约10times;103不同的染料和颜料, 全球每年生产的染料超过70万种。颜色是废水的一个特征, 在水中排放微量染料是非常明显的。许多到达水源的染料由于其体积大、结构复杂、不可生物降解的性质而难以分解。有色废水的控制不仅对海洋生物很重要,而且对消费者也有好处。目前正在进行广泛的研究, 以去除废水中的染料和色素。这些有色材料通过沉淀、吸附、臭氧氧化、絮凝、反渗透、超微等多种物理、化学和生物方法从水溶液中去除。虽然这些技术对从纺织废水中去除染料的效果是有效果的，但是却造成了与吸附剂材料再生和固体废物后处理有关的问题。
最近，半导体光催化被赋予了与其他技术相比的巨大优势，因为他有可能在不有害的环境温度和压力下破坏水介质中广泛的有毒有机和无机物质、副产品。有机物和无机物的有效降解取决于其粒径、表面积、半导体的表面电荷特性、染料分子的性质和染料溶液的PH值。近年来,金属纳米颗粒填充聚合物复合材料也被用于有毒有机和无机物质的光降解。例如, Oliveira使用二氧化钛\聚吡咯纳米复合材料对罗丹明B和甲基橙进行光降解。他们发现纳米复合材料在几分钟内降解了有机染料。他们发现纳米复合材料在几分钟内降解了有机染料。Zhu等人通过原位化学氧化聚合制备了聚噻嗪/二氧化钛复合材料, 发现该复合材料在紫外光和可见光下都能提高甲基橙的光催化降解活性。
在本研究中,用氨基改性聚丙烯腈纳米纤维去除水溶液中的银离子, 然后用于甲基橙在培养基中的光降解。据我们所知,银/胺类改性聚丙烯腈纳米纤维并不用于甲基橙在培养基中的光降解。银纳米粒子被选择了因为:当辐照能量获得由传导电子银纳米粒子,导致高能电子在纳米粒子的表面和这些是可取的激活分子的电子来用于化学反应的颗粒。还有报道说,导电电子在纳米粒子表面的密度远远高于任何半导体的表面,电子密度高的结果使得催化反应更容易被催化剂驱动。
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