静电纺金属氧化物纳米纤维在催化领域的应用研究进展
2021-03-11吴月霞刘呈坤
洪 洁,赵 丽,吴月霞,刘呈坤,毛 雪
(西安工程大学 纺织科学与工程学院,陕西 西安 710048)
纳米材料由于其结构和性质介于原子和材料本体之间,因而在性能和应用潜力方面超越了传统材料,未来通过不断地研究与开发有望取代传统材料,所以纳米材料一直是一大研究热点。无机纳米纤维具有较好的化学稳定性、耐磨损性、耐高温性及高比表面积等特点,引起学术界广泛关注。此外,无机纳米纤维还可通过调整成分组成、微观结构及复合方式来实现过滤、催化、能量收集/转换/存储等应用性能的显著提升[1-3]。
金属氧化物是一种典型的无机材料,将其制成纳米纤维可显著提高其应用性能。金属氧化物纳米纤维的常用制备方法有电化学沉积法、溶胶-凝胶法、水热合成法、化学气相沉积法、溅射法、模板法及静电纺丝法等[4-6]。其中静电纺丝法具有制造装置简单、操作方便、适应性广、可控性强、成本低等优点[7-8]。近年来,通过静电纺丝技术并结合后处理工艺已制备出氧化镍(NiO)[9]、三氧化二锰(Mn2O3)[10]、氧化锌(ZnO)[11]、氧化镁(MgO)[12]、氧化铜(CuO)[13]等多种二元金属氧化物纳米纤维以及镍-二氧化铈@三氧化二铝(Ni-CeO2@Al2O3)[14]、锆掺杂氧化铈(Zr1-xCexO2)[15]、氧化锌/二氧化铈(ZnO/CeO2)[16]、二氧化钛/二氧化硅(TiO2/SiO2)[17]、铅/铜/二氧化铈(Pb/Cu/CeO2)[18]等多元或复合型金属氧化物纳米纤维。金属氧化物本身具有一定的催化性能,而通过静电纺丝法制备的纳米级金属氧化物纳米纤维具有更高的比表面积和孔隙率,提高了其催化活性,若再结合其他手段在纤维表面复合其他活性物质或促使特殊结构生成,可进一步增强纤维的催化效果。……
