核壳结构纳米纤维负载钯复合膜的制备及其催化性能

作者：孟建强^*; 高耀宗; 张宇峰

来源：天津工业大学学报, 2020, 39(05): 30-35.

• 核壳结构
• 纳米纤维复合膜
• 负载钯
• 静电纺丝
• 多级孔膜
• 对氯苯酚
• 催化降解

为克服贵金属纳米粒子催化剂回收困难和重复利用性低的问题,将醋酸钯溶解在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液中作为芯层,聚丙烯腈(PAN)作为皮层,醋酸锌(Zn(CH3COO)2)为皮层致孔剂,采用同轴静电纺丝技术制备出核壳结构PVP/PAN复合纤维膜,经过在去离子水中浸泡、NaBH4原位还原等后处理制得具有多级孔核壳结构的Pd@PVP/PAN复合纤维催化膜;通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、激光共聚焦显微镜、热重分析(TG)等方法对Pd@PVP/PAN催化膜的形貌与性能进行表征;采用该膜对对氯苯酚(4-CP)进行加氢脱氯反应,考察其催化性能和可重复利用性。结果表明:静电纺丝电压、流速对核壳结构Pd@PVP/PAN纳米纤维的形貌有很大影响;内层溶液中PVP质量分数10%、醋酸钯质量分数2%,外层溶液中PAN质量分数12%、ZnAC质量分数3%时,电压13 kV,内、外层流速分别为0.8、1.0 mL/h条件下,Pd@PVP/PAN纳米纤维膜表面多孔,膜中纤维具有很好的核壳结构,且具有良好的热稳定性;室温、连续流反应3 h条件下膜对4-CP转化率为32%,重复降解5次循环后,膜对4-CP的催化降解仍能保持30%的转化率。

• 单位
  天津城建大学; 天津工业大学