熔噴非織造材料在水處理中的應(yīng)用

由于聚苯乙烯（pp）的廣泛表面和孔性，同時(shí)具有良好的耐堿性、可加工性和良好的耐堿性，因此在液體和空氣過濾領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)是利用含氧、氮等多齒有機(jī)配體與金屬離子通過自組裝形成的具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一種多孔材料。近些年來，合成出的金屬有機(jī)骨架材料種類龐大，其在儲(chǔ)氫、氣體吸附和分離、傳感器、藥物輸送和催化反應(yīng)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊本文通過簡單的浸漬工藝，在PP熔噴非織造材料纖維表面沉積一層三價(jià)鐵離子;然后通過溶劑熱法在PP熔噴非織造材料上原位生長金屬有機(jī)框架材料MIL-88B(Fe)，制備了TiO1實(shí)驗(yàn)部分1.1原材料PP熔噴非織造材料，面密度為30g/m1.2材料、試劑與儀器ULTRA55型熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡，德國卡爾·蔡司股份公司;Nicolet5700型傅里葉紅外光譜儀，美國熱電公司;D8discover型X射線衍射儀，德國布魯克AXS有限公司;5KN/AG-I型萬能材料試驗(yàn)機(jī)，日本島津公司;UV752N型紫外-可見分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司。1.3納米二氧化鈦/pp合二甲酸共混法將2g十二烷基硫酸鈉溶解在198g去離子水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的十二烷基硫酸鈉水溶液，將PP熔噴非織造材料用無水乙醇超聲洗滌30min，放入配好的十二烷基硫酸鈉水溶液中浸漬1h，再放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的六水合三氯化鐵水溶液中浸漬1h，重復(fù)上述工藝1次，對PP熔噴非織造材料進(jìn)行預(yù)處理。將0.512g六水合三氯化鐵和0.625g對苯二甲酸分別溶解在30mL的DMF中，待完全溶解后，將2種溶液混合并加入0.1g納米二氧化鈦，超聲分散30min。將配置好的混合溶液轉(zhuǎn)移到100mL有聚四氟乙烯襯里的高壓反應(yīng)釜中，將預(yù)處理后的非織造材料放入反應(yīng)釜中，110℃反應(yīng)11h。反應(yīng)完成后取出非織造材料，用25mL乙醇/水洗滌3次，60℃烘干，再在70℃條件下活化5h，獲得終產(chǎn)物。1.4表的結(jié)構(gòu)和性能測試1.4.1表面形態(tài)觀察采用ULTRA55型熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察PP熔噴非織造材料、預(yù)處理后的PP熔噴非織造材料及TiO1.4.2負(fù)載量表示分別剪取直徑為2cm的圓形預(yù)處理PP熔噴非織造材料和TiO式中:w為TiO1.4.3化學(xué)結(jié)構(gòu)分析使用Nicolet5700型傅里葉紅外光譜儀對PP非織造材料以及TiO1.4.4晶體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)使用D8discover型X射線衍射儀對PP熔噴非織造材料及TiO1.4.51.開放分布分析使用CFP-1500AE型氣體滲透法孔徑分析儀測試PP熔噴非織造材料與TiO1.4.6有機(jī)染料溶液分別稱取甲基藍(lán)、酸性橙7、酸性紅73和羅丹明B4種染料各5mg，用去離子水溶解，加入到250mL的容量瓶中定容，均配制成20mg/L的有機(jī)染料溶液。用量筒稱量20mL染料放入25mL容量瓶中，將1cm×1cm的TiO2結(jié)果與討論2.1纖維表面粗糙度圖1示出熔噴非織造材料的表面形貌。可知，PP熔噴非織造材料纖維表面很光滑;經(jīng)過SDS溶液浸漬處理(見圖1(b))后，纖維表面包覆了一層粗糙的SDS涂層，增加了纖維表面的粗糙度。在用FeCl2.2非織造材料表面元素組成圖2示出TiO可以看出，經(jīng)過改性后的PP熔噴非織造材料纖維表面含有C、O、Fe及Ti元素，且各種元素在纖維表面分布均勻。表明在PP熔噴非織造材料纖維表面成功負(fù)載了TiO表1示出了TiO2.3化學(xué)結(jié)構(gòu)分析圖3示出原PP熔噴非織造材料、TiO2.4非織層材料的結(jié)構(gòu)分析圖4示出原PP熔噴非織造材料、TiO2.51.開放分布分析圖5示出原PP熔噴非織造材料和TiO2.6不同酸度對染料降解性能的影響圖6示出PP及預(yù)處理后的熔噴非織造材料和TiO圖7(a)示出TiO當(dāng)H如上述化學(xué)式所示，TiO圖7(c)示出不同酸堿度條件對TiO溫度對染料降解性能的影響較為顯著，在20～40℃范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，染料的降解速率顯著增加，當(dāng)溫度為40℃時(shí)，染料在1h內(nèi)就達(dá)到了最大降解率，如圖7(