Environ. Sci. Eur.：PAN-CNT/TiO2-NH2復合納米纖維的制備及其光催化降解苯酚的性能

DOI:10.1186/s12302-020-00436-0

通過光催化降解去除水溶液中的苯酚已被公認為是一種環境友好型清潔水生產技術。采用靜電紡絲法成功制備了含PAN聚合物、CNT和TiO2 NPs的復合納米纖維。通過SEM、XRD和拉曼光譜對所制備的光催化劑進行表征。研究了催化劑用量、pH值、苯酚濃度、光降解機理、流速、復合納米纖維穩定性等參數對復合納米纖維光催化效率的影響，以評估光催化劑的最高效率。當用于在紫外光下去除苯酚時，復合納米纖維在7min內表現出最高的光降解性能。pH對苯酚的光降解具有重大影響，當pH=5時，苯酚的光降解性能最強。考慮到復合納米纖維的穩定性和柔性，它們可以用于動態過濾，甚至可以在數個循環后重復使用。

圖1.光反應器系統示意圖

圖2.a）PAN-CNT納米纖維的SEM圖像，b）PAN-CNT/TiO2-NH2復合納米纖維的SEM圖，PAN-CNT/TiO2-NH2復合納米纖維的c）XRD分析和d）拉曼光譜

圖3.催化劑用量對光降解苯酚（10mg/L苯酚，時間7分鐘，pH7）的影響

圖4.pH值對光降解苯酚（10mg/L苯酚）的影響

圖5.苯酚濃度對光降解苯酚的影響

圖6.材料成分對光降解苯酚（10mg/L，pH5）的影響

圖7.苯酚在復合納米纖維膜上的降解機理

圖8.PAN-CNT/TiO2-NH2復合納米纖維在苯酚降解過程中的穩定性

圖9.使用PAN-CNT/TiO2-NH2復合納米纖維膜的光降解效率和通量與流量的關系