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光催化技术因其优异的能量转化性能为环境和能源问题提供了有效的解决方案。高效的光催化剂大多为纳米级的粉体材料,但纳米级光催化剂在光催化反应后难以回收,容易造成二次污染,限制了其在工业生产、生活中的应用。纳米纤维具有比较大的比表面积,用于负载纳米尺寸的光催化剂,可以减少纳米级粉体的团聚,并便于回收光催化剂。本文以聚丙烯腈纳米纤维为基础,在纳米纤维上依次沉积α-TiO2层和钛酸盐(H2Ti5011·3H2O,HTO),制备了纤维复合材料(HTO@α-TiO2@f-PAN NF)。通过对纤维复合材料制备条件的探索,研究了纤维复合材料的生长机理。并以罗丹明B(RhB)水溶液和盐酸四环素(TC-HCl)水溶液为目标污染物,研究了纤维复合材料的光催化性能。主要工作如下:(1)首先,通过溶液法共聚制备了羧基化的聚丙烯腈(C-PAN)粉末。再将C-PAN和商业级聚丙烯腈粉末共混(质量比为1:1),以此为成纤聚合物,将其溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,制备纺丝原液(浓度为13 wt%)。然后采用静电纺丝技术制备了功能化聚丙烯腈纳米纤维膜(f-PANNF)作为光催化剂的载体,在纳米纤维表面先后负载α-TiO2及钛酸盐,得到了 HTO@α-TiO2@f-PAN NF。通过对HTO@α-TiO2@f-PAN NF样品生长条件的探索,推断在α-TiO2层和形貌控制剂三聚氰酸的作用下,纤维表面生长出锥状钛酸盐。通过对样品微观形貌、光催化性能等条件的筛选,反应时间为36 h时得到的样品为光催化效果最佳的纤维复合材料。(2)通过实验发现,纤维复合材料对紫外光及部分波段的可见光有响应。在LED灯照射下,纤维复合材料对RhB水溶液和TC-HCl水溶液有较为显著的光催化效果,在光照8h后,光催化降解效率分别为82.2%和54.2%。此外,纤维复合材料分别经RhB水溶液和红色火龙果果汁沾色后,在LED灯照射2 h内都可以观察到明显的褪色现象。