赵甜甜 王琛 冯伟忠 高云莉

摘 要：为制备具有较高的光催化性能和重复使用性能的纳米二氧化钛（TiO2）光催化材料，采用静电纺丝技术制备PAN/TiO2纳米复合纤维，通过溶出致孔剂（PVP）使单根纤维表面形成孔状结构的PAN/TiO2多孔纳米复合光催化纤维，采用扫描电镜（SEM）、热重分析（TG）、比表面积分析（BET）等方法对材料进行表征。研究相同条件下，不同原料配比的PAN/TiO2多孔纳米复合光催化纤维对亚甲基蓝溶液的吸附及光催化性能的影响。结果表明：当吸附时间为105 min时，PAN/TiO2多孔纳米复合光催化纤维对10 mg/L的亚甲基蓝溶液最佳吸附率为58.78%;在紫外灯下光催化反应60 min时，对10 mg/L的亚甲基蓝溶液的最佳光催化降解率达到92.48%，并在重复使用5次后，对亚甲基蓝溶液的光催化降解率达到84.1%。

关键词：二氧化钛;PAN;光催化;多孔纳米纤维;静电纺丝

中图分类号： TQ342.94

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2021）04-0001-07

Abstract： In order to prepare nano-titanium dioxide（TiO2） photocatalytic material with high photocatalytic performance and reusability， electrospinning technology was used to prepare PAN/TiO2 nanocomposite fibers， and PAN/TiO2 porous nanocomposite photocatalytic fibers were formed on the surface of single fiber by dissolving the porogen （PVP）. PAN/TiO2 porous nanocomposite photocatalytic fibers were characterized by scanning electron microscopy （SEM）， thermogravimetric analysis （TG） and specific surface area analysis （BET）. Under the same conditions， the effects of PAN/TiO2 porous nanocomposite photocatalytic fibers with different raw material ratios on the adsorption and photocatalytic performance of methylene blue solution were studied. The results showed that the optimal adsorption rate of PAN/TiO2 porous nanocomposite photocatalytic fibers was 58.78% for 10 mg/L methylene blue solution when the adsorption time was 105 min. Under UV lights for 60 min， the optimal photocatalytic degradation rate for 10 mg/L methylene blue solution reached 92.48%， and the photocatalytic degradation rate could reach 84.1% after recycling five times.

Key words： titanium dioxide; PAN; photocatalytic; porous nanofibers; electrospinning

隨着现代社会工业化的发展，水污染问题越来越严重，每年约有几十万吨的合成染料通过工业废水的方式排放到环境中[1-3]。染料废水具有分布范围广、毒性强、难降解等特征，对环境危害极大[4-5]，物理法、化学法和生物法等传统处理方法存在能耗高、效率低、降解不彻底等问题[6-9]，目前光催化技术因其绿色环保，引起了人们的广泛关注，已被用来降解染料废水[10-11]。二氧化钛（TiO2）具有催化活性高、廉价无毒、无二次污染和降解彻底等优点[12]，使其成为广泛研究的一种光催化剂。于翔等[13]通过双螺杆挤出机将聚酰胺6（PA6）、纳米TiO2、氧化石墨烯（GO）熔融共混制……