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本实验利用高压静电纺丝制备得到了具有良好耐光降解性能的羧基聚砜电纺纤维毡,利用其为载体用水热反应法制备了硫属半导体/聚砜复合光催化材料,分别研究了该材料在紫外和可见光照下光催化反应制备氢气的活性和稳定性。实验主要分为以下的3个方面:
(1)对聚砜类树脂可纺性和纺丝工艺进行系统研究,实验结果表明:对于双酚A型聚砜(PSU),聚芳砜(PPSU),溶剂总量25ml,能够得到均-平滑纤维的临界浓度分别为溶质质量4.5g,6g。对PSU/PPSU而言,溶剂总量不变,溶质总量为5g可以得到均一平滑的纤维。溶剂的配比对于可纺性有很大影响,采用高沸点/低沸点混合溶剂可以提高可纺性。
(2)对聚砜进行羧基化改性。实验结果表明:三元体系苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物(SMA)/PSU/PPSU的可纺性要优于二元体系SMA/PSU。SMA的用量对于金属硫化物的可负载性有决定性影响,当SMA的量太小,纤维毡中羧基含量不足,纤维只是发生溶胀并不能负载。对于三元体系而言,当PSU/PPSU总量5g,SMA至少要到0.5g,才能负载金属硫化物。
(3)采用羧基聚砜纤维毡为载体,制备了 Ag+掺杂ZnS—PbS/聚砜复合光催化材料。UV-VIS吸收光谱显示该复合材料在可见光范围内有吸收。以氙灯模拟太阳光进行光催化分解水制氢,实验结果表明:在三个反应周期内,复合光催化材料光催化分解水制氢的产量要都要高于无机粉体光催化剂,并且随着反应的进行,两者之间的差值变大。在氢气产量的高峰期,产量大约是10—16ml。