研究目的
开发一种基于TiO2纳米颗粒和PES纳米纤维的纳米复合材料体系，通过吸附和光解有机污染物（如染料）实现高效水净化，同时评估其净化效率及受光催化活性影响的结构性特征。
研究成果
TiO2/PES纳米复合纳米纤维通过吸附和光降解可有效去除高达95%的亚甲基蓝（MB），经紫外照射后其结构性能仍与纯PES相当。去除动力学符合二级反应模型，表明存在化学吸附。尽管存在一定降解，该体系在水处理应用中具有良好前景，建议掺杂TiO2以实现可见光利用，并添加牺牲性填料以减少聚合物降解。
研究不足
二氧化钛纳米颗粒的紫外线暴露和光催化活性会降解聚合物基体，降低热机械性能。该系统仅在实验室规模下针对特定染料（如亚甲基蓝）进行了测试，其可重复使用性可能受残留污染物限制。需优化可见光激活条件和工业适用性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用溶胶-凝胶法制备TiO?/PES纳米复合纳米纤维，通过静电纺丝和水热处理原位生成TiO?纳米颗粒。研究方法包括形貌、化学和热机械性能表征，以及紫外光照射下的亚甲基蓝降解测试。
2：样本选择与数据来源：
样本包括纯PES纳米纤维及含5%和8%重量比TiO?的TiO?/PES纳米复合纳米纤维。数据来源于实验室关于亚甲基蓝去除效率和材料特性的实验。
3：实验设备与材料清单：
设备包括扫描电镜（LEO 1550VP Gemini）、透射电镜（Tecnai G2 F20）、衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪（Bruker Equinox55）、接触角分析仪（Kruess DSA 100）、X射线衍射仪（XRD3000TT）、差示扫描量热仪（Netzsch DSC 204 Phoenix）、热重分析仪（Netzsch 209 TG）、动态力学分析仪（RSA II）、拉伸试验机（Zwick/Roell Z020-20KN）、紫外灯（Labino 35W）和紫外-可见分光光度计（Lambda 900）。材料包括PES（Ultrason E6020P）、N,N-二甲基乙酰胺、三氟乙酸、钛酸四丁酯、亚甲基蓝等，供应商包括巴斯夫、默克、奥德里奇和西格玛奥德里奇。
4：0）、衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪（Bruker Equinox55）、接触角分析仪（Kruess DSA 100）、X射线衍射仪（XRD3000TT）、差示扫描量热仪（Netzsch DSC 204 Phoenix）、热重分析仪（Netzsch 209 TG）、动态力学分析仪（RSA II）、拉伸试验机（Zwick/Roell Z020-20KN）、紫外灯（Labino 35W）和紫外-可见分光光度计（Lambda 900）。材料包括PES（Ultrason E6020P）、N,N-二甲基乙酰胺、三氟乙酸、钛酸四丁酯、亚甲基蓝等，供应商包括巴斯夫、默克、奥德里奇和西格玛奥德里奇。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：合成过程包括制备PES溶液、水解钛酸四丁酯、混合、静电纺丝、水热处理和退火。表征包括扫描电镜、透射电镜、衰减全反射傅里叶变换红外光谱、接触角、X射线衍射、差示扫描量热、热重分析、动态力学分析、拉伸测试。亚甲基蓝降解测试包括将纳米纤维浸入亚甲基蓝溶液、紫外光照射、取样和紫外-可见光谱分析。
5：数据分析方法：
采用一级和二级动力学模型分析亚甲基蓝去除数据，计算速率常数和R2值。统计分析包括动力学拟合的线性回归。
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