DOI:10.1186/s12302-020-00436-0

通过光催化降解去除水溶液中的苯酚已被公认为是一种环境友好型清洁水生产技术。采用静电纺丝法成功制备了含PAN聚合物、CNT和TiO2 NPs的复合纳米纤维。通过SEM、XRD和拉曼光谱对所制备的光催化剂进行表征。研究了催化剂用量、pH值、苯酚浓度、光降解机理、流速、复合纳米纤维稳定性等参数对复合纳米纤维光催化效率的影响，以评估光催化剂的最高效率。当用于在紫外光下去除苯酚时，复合纳米纤维在7min内表现出最高的光降解性能。pH对苯酚的光降解具有重大影响，当pH=5时，苯酚的光降解性能最强。考虑到复合纳米纤维的稳定性和柔性，它们可以用于动态过滤，甚至可以在数个循环后重复使用。

图1.光反应器系统示意图

图2.a）PAN-CNT纳米纤维的SEM图像，b）PAN-CNT/TiO2-NH2复合纳米纤维的SEM图，PAN-CNT/TiO2-NH2复合纳米纤维的c）XRD分析和d）拉曼光谱

图3.催化剂用量对光降解苯酚（10mg/L苯酚，时间7分钟，pH7）的影响

图4.pH值对光降解苯酚（10mg/L苯酚）的影响

图5.苯酚浓度对光降解苯酚的影响

图6.材料成分对光降解苯酚（10mg/L，pH5）的影响

图7.苯酚在复合纳米纤维膜上的降解机理

图8.PAN-CNT/TiO2-NH2复合纳米纤维在苯酚降解过程中的稳定性

图9.使用PAN-CNT/TiO2-NH2复合纳米纤维膜的光降解效率和通量与流量的关系