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石墨相氮化碳/MXene/磷酸银/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能

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为解决单一催化剂传质效率低、光生载流子易复合、光吸收性能和反应活性位点有限、重复利用性能差等问题,首先构建了石墨相氮化碳/MXene/磷酸银(g-C3 N4/MXene/Ag3 PO4)粉状S型异质结催化剂,并采用静电纺丝技术制备了g-C3 N4/MXene/Ag3 PO4/聚丙烯腈复合纳米纤维膜;使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪对纳米纤维膜的形貌和性能进行表征,并考察了其对废水中有机染料的光催化降解性能.结果表明:通过静电纺丝技术能够将g-C3 N4/MXene/Ag3 PO4成功地负载在聚丙烯腈上,并均匀地分布在复合纳米纤维膜表面;纤维负载前后的直径均匀,尺寸为200～400 nm;g-C3 N4/MXene/Ag3 PO4/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的催化氧化性能与粉状催化剂相比有所降低,但其在180 min时对染料的降解率并未显著降低(91.2％);重复使用5次后复合纳米纤维膜对活性红195依然具有较高的脱色率;自由基淬灭实验发现,超氧自由基·O2-和空穴h+是染料发生氧化降解反应的主要活性物种,并依此提出光催化氧化降解染料的机制.
Preparation and photocatalytic properties of g-C3N4/MXene/Ag3PO4/polyacrylonitrile composite nanofiber membranes

photocatalytic degradationg-C3N4electrostatic spinningrecycling performancenanofiber membranepolyacrylonitrile

王鹏、申佳锟、陆银辉、盛红梅、王宗乾、李长龙

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安徽工程大学 纺织服装学院,安徽 芜湖 241000

宣城凯欧纺织有限公司,安徽 宣城 242000

光催化降解 石墨相氮化碳 静电纺丝 重复使用性能 纳米纤维膜 聚丙烯腈

安徽省重点研发计划安徽省重点研发计划安徽省高等学校自然科学研究重大项目安徽省高等学校中青年拔尖人才项目安徽省纺织工程技术研究中心-安徽省高等学校纺织面料重点实验室联合开放基金

2022a05020069202104f060200032022AH040137gxbZD20200752021AETKL09

2023

10.13475/j.fzxb.20220901601

纺织学报
中国纺织工程学会

纺织学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.699
ISSN：0253-9721
年,卷(期)：2023.44(12)
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