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催化功能性纤维研究及其应用纤维也能降解染是嘛

发布时间:2021-07-14 13:34:03 阅读: 来源:转子泵厂家

催化功能性纤维研究及其应用:纤维也能降解染料

嘉宾:浙江理工大学博士吕汪洋

如果有一天家里的窗帘、沙发都能“赶走”甲醛了,你是不是可以因为室内无处不在的保护而松了一口气?同样轻松的还有纺织行业中的印染企业,也许几块布就能实现他们节能减排的梦想。由浙江理工大学陈文兴教授领导的催化功能性纤维及其应用基础研究项目利用纤维材料在居室中大量使用以及纤维材料与染料的亲和性等独特优势,提出了用催化功能性纤维降解有机污染物的新思路。本期我们请陈文兴教授的学生、该项目主要完成人之一的吕汪洋博士谈谈催化功能性纤维到底有哪些特别之处。

两大主要内容四大创新点

主持人:催化功能性纤维项目主要的研究内容有哪些?

吕汪洋:主要是消除室内空气中挥发性有机化合物及降解水中染料等有机污染物两方面。我们以室内空气中常见的甲醛、甲硫醇和硫化氢为目标污染物,设计制备了两类催化功能性纤维。一类是中空核壳结构纳米催化剂负载型催化功能性纤维。我们发明了中空核壳结构纳米二氧化钛光催化剂的制备方法,突破了影响二氧化钛实际应用的光腐蚀有机载体的难题。该催化功能性纤维在光照下可以有效除去甲醛等有害气体。另一类是金属酞菁负载型催化功能性纤维,在它的作用下合成了两类新型金属酞菁衍生物,通过化学键合制备催化功能性纤维可以立即排水,在自然条件下无需光照即可催化消除甲硫醇和硫化氢等臭气。

在降解水中染料等有机污染物方面,我们以印染废水中的染料为目标污染物,研究催化功能性纤维的设计制备、降解有机污染物的性能、催化机理、降解历程和降解产物等一系列基础理论问题。首次提出了“纤维降解染料等有机污染物”的思想,即利用催化功能性纤维与染料等有机污染物的特殊亲和性,将染料等目标污染物吸附聚集到催化功时快时慢能性纤维界面和内部进行原位催化氧化降解,催化功能性纤维可重复循环使用。

主持人:催化功能性纤维项目的主要创新点有哪些?

吕汪洋:主要有以下几个方面:

一是合成两类具有水溶性、与纤维可反应性和高催化活性的金属酞菁衍生物,通过与纤维素纤维、蛋白质纤维、活性碳纤维等接枝反应制备得到新型催化功能性纤维,可有效消除室内空气中的臭气和工业废水中的染料等有机污染物。

二是制备中空核壳结构的纳米二氧化钛催化剂,它既保持了二氧化钛的光催化活性,又避免了二氧化钛对有机载体的光腐蚀问题。将此催化剂负载到纤维表面制得催化功能性纤维,可有赢创力求带来显示器产业的革命效去除室内空气中的挥发性有机化合物。

三是提出“纤维降解染料等有机污染物”的思想。即利用催化功能性纤维与染料等有机污染物的铝合金阳极氧化的类型包括普通阳极氧化本质、普通阳极氧化染色、硬质氧化本质、硬质氧化染色、特殊硬质阳极氧化等特殊亲和性,将染料等目标污染物吸附聚集到催化功能性纤维界面和内部,在双氧水等氧化剂作用下或直接利用可见光原位催化降解染料等有机污染物,催化功能性纤维可重复循环使用。

四是发现碳材料与金属酞菁的协同催化机制,金属酞菁与碳材料共价键结合,碳材料不仅起载体的作用,而且在催化反应中与金属酞菁共同参与电子的授受,碳材料的引入能大大提高金属酞菁的催化活性。利用此原理制备活性碳纤维负载金属酞菁催化剂,能有效吸附聚集和催化降解酚类化合物,活性碳纤维可原位再生重复使用。

注:本转载内容均注明出处,转载是出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。

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