太阳能■木质素基碳纳米纤维复合材料合成及对亚甲基蓝染料光催化性能研究 |

J. Polym. Res.：TiO2@木质素基碳纳米纤维复合材料的合成及其对亚甲基蓝染料的光催化性能研究
DOI:10.1007/s10965-020-02068-7
通过静电纺丝和热处理方法成功制备了具有高光催化效率和优异循环性能的疏水性TiO2/木质素基碳纳米纤维（TiO2@CFs）复合材料。 FTIR、SEM和EDS分析结果表明， TiO2纳米颗粒均匀，牢固地包覆在CFs表面。由于CFs具有良好的疏水性和高电导率，这种独特的性能赋予了TiO2@CFs复合材料更高的光能利用率和光催化效率，这归因于它们在溶液上的可浮性、MB的高吸附能力以及光生电子和空穴的低复合性。与市售的TiO2粉末相比，在静态和氙灯照射下， TiO2@CFs对MB的降解率在30分钟和15分钟时分别提高了约2.62和3.02倍。静态条件下， TiO2@CFs在15分钟内对MB的降解率达到62.77％，在30分钟后进一步提高到87.28％。此外，即使以200 RPM的搅拌速度经过四个循环后， MB的去除率也可以达到91.5％。因此，这些独特的材料结构使其成为一种有前途的光催化材料。

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图1.TiO2@CFs的生产过程

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图2.TiO2@CFs和CFs在四个循环前后的FTIR光谱

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图3.TiO2、TiO2@CFs和CFs的XRD图

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图4.a-d.催化剂在循环前后的SEM ， e-f.TiO2@CFs的TEM

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图5.TiO2@CFs的表征：a.EDS映射和b.表面能谱

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图6.不同催化剂的水接触角

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图7.四个循环前后TiO2和TiO2@CFs的高分辨率HRTEM图像

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图8.a.CFs、b.TiO2、c.TiO2@CFs作为降解MB的光催化剂，在水相中以200 RPM的搅拌速度经氙灯辐照30分钟后的光催化活性。 d.不同光催化剂的光催化效率

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图9.氙灯照射下，原始CFs、TiO2和TiO2@CFs样品对MB的光降解性能和降解速率

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图10.氙灯照射下CFs、TiO2和TiO2@CFs样品对MB的循环降解效率

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图11.TiO2@CFs光催化改善机理的示意图
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文章来源：易丝帮
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