纤维素/TiO2复合材料的制备开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

研究目的:近年来随着我国经济水平的快速发展,不得不造成资源的锐减,生态环境也遭到了巨大的破坏,因此新型材料成为了研究的热门话题,纳米Ti O2是一种化学性质稳定、具有氧化分解能力的和超亲水性的材料,其光催化氧化活性较高,来源广泛,可以从地球上的天然钛矿石中得到,是一种对人体无害,且不会引起二次污染的白色粉末。

在大力发展绿色环保产业,无疑成为一种最具有潜力的环保型催化剂。

纤维素独特的化学结构和结晶性赋予了它很好的机械性能,是很好的基体材料。

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2. 国内外研究现状分析

近年来,制备二氧化钛的方法很多,包括熔盐法、水热法、阳极氧化法和溶胶凝胶法等等,其中水热法最方面,因此使用最为广泛。

水热法主要是在密闭的空间营造高温高压的环境,使得通常难溶或不溶的物质溶解,该法不会出现一般高温法的硬团聚现象,同时具有高纯度、结晶好、形貌规整绿色环保的特点,Matiullah Khan通过水热法制备了掺杂Y的二氧化钛球状纳米颗粒。

俞一峰采用水热法在pbTio3纳米纤维表面均匀生长了一层结晶性能良好的Tio2纳米晶。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:选择合适条件制备纤维素/TiO2纳米复合材料研究计划:为解决纤维素的成型问题,本文采用微晶纤维素(MCC)为原料,微晶纤维素是将天然植物纤维素进行水解后得到的聚合度达到极限(15~175)的纤维素。

微晶纤维素拥有约几十厘米的粒径,呈白色无味的细小(20~80μm)多孔颗粒、短棒状或胶体状。

以NaOH/尿素溶剂体系为屏蔽剂,对制备纤维素凝胶微球及负载光催化材料对亚甲蓝染料废水进行光催化降解的可行性进行了研究。

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4. 研究创新点

1. 利用球形干燥机冷冻法成功解决了气凝胶的成球问题,并且能够使得球形气凝胶的密度减小,比表面积增大。

2. 利用模板法将TiO2粒子引入到球形气凝胶中去,通过水热反应釜高温反应,成功制备出形状规整的TiO2气凝胶,解决了TIo2气凝胶不能成球的问题。

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