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芬顿反应是一种先进且高效的催化氧化技术，能够轻易降解废水中的有机污染物，利用芬顿反应开发出高效废水净化技术，对实现化学、化工和环境保护领域的跨越式发展以及国家进一步推进生态文明建设具有重大意义。纳米纤维材料因具备四大纳米效应和独特的各向异性，拥有广阔的应用前景，已成为当前研究热点。目前，不少学者已将纳米纤维和芬顿技术相互结合，制备出可发生芬顿催化反应的纳米纤维。但是，多数芬顿催化用纳米纤维的使用仅限于温和环境，个别材料在高温、强酸、强碱等化学环境下易分解，或在较大压力形变下难以维持自身结构的完整性，表现出易脆裂的特点，难以满足实际应用。因此，制备出兼具柔性、耐高温和耐化学腐蚀性的芬顿催化用纳米纤维材料是解决上述问题的关键。
本课题将以溶胶-凝胶法和静电纺丝法所制备出的柔性SiO2纳米纤维膜（SNM）为芬顿催化剂载体，再通过沉积-聚合原理，将聚多巴胺（PDA）在SNM的纤维表面形成一层薄膜，然后先后通过盐溶液和碱性溶液的浸润，使Fe(OH)3和Cu(OH)2沉积于纤维表面，最终经过氮气环境下的高温煅烧，使氢氧化物发生成核-结晶反应，生成铁酸铜（CuFe2O4）纳米颗粒并均匀地分布在纤维表面，制备出具有良 好柔性、耐高温、耐化学腐蚀性和高效催化性的CuFe2O4@SiO2纳米纤维膜（CuFe2O4@SNM）。
本课题研究了 CuFe2O4@SNM 的成形过程及不同金属盐浓度（1%、2%、3%和5%）对纤维膜形貌结构特征和力学性能的影响。结果表明，在制备CuFe2O4@SNM 的过程中，PDA在纤维表面所形成的薄膜能够通过螯合作用吸附 Cu2+和 Fe3+参与后续的氢氧化物沉淀反应，而在煅烧过程中，PDA经过高温煅烧后在纤维表面所残留的碳层能够阻碍CuFe2O4纳米颗粒的聚集。随着盐浓度的提高，纤维表面的颗粒分布增加、粗糙度提升，纤维膜的比表面积、孔体积增加，纤维多级孔结构增加。当盐浓度在 3%以下时，CuFe2O4纳米颗粒能够在纤维表面均匀分布，纤维的拉伸强力逐步提升，柔韧性缓慢降低，而当盐浓度提升至 5%时，CuFe2O4纳米颗粒在纤维表面发生团聚，纤维膜的柔性大幅度下降。因此得出结论：当盐浓度为3%时，所得纤维膜具有相对优异的综合性能，并且CuFe2O4纳米颗粒能够较为均匀地分布在纤维表面上，该纤维膜具有优异的机械性能、高比表面积（30.92 m2 g-1），大孔体积（0.069 cm3 g-1），并同时具有由介孔和大孔所组成的多级孔结构。
最后，本课题还研究了CuFe2O4@SNM的磁性和催化性能，结果表明，该复合纤维膜具备良好的磁性，其饱和磁感应强度达10.6emu g-1，剩余磁感应强度仅为1.8emu g-1，矫顽力为110Oe，具有典型软磁材料的特征。同时，CuFe2O4@SNM对亚甲基蓝（MB）还具有高效 催化性能，当pH=2，加入30%wt过氧化氢（H2O2）的量为2mL时， 20min内MB的降解率高达96%，降解速率高达0.148mg min-1，且多次连续使用后仍能保持良好的催化活性，纤维膜耐久性好。此外，该复合纤维膜的催化降解过程符合Langmuir-Hinshelwood模型，其最高反应速率常数高达0.148min-1。并且在整个反应过程中，Cu2+、Fe3+与H2O2的循环反应所生成的·OH 能够氧化降解 MB。在降解过程中， MB经历了大分子逐步断链成小分子，最后生成CO2、H2O和其它离子的过程。
本课题将以溶胶-凝胶法和静电纺丝法所制备出的柔性SiO2纳米纤维膜（SNM）为芬顿催化剂载体，再通过沉积-聚合原理，将聚多巴胺（PDA）在SNM的纤维表面形成一层薄膜，然后先后通过盐溶液和碱性溶液的浸润，使Fe(OH)3和Cu(OH)2沉积于纤维表面，最终经过氮气环境下的高温煅烧，使氢氧化物发生成核-结晶反应，生成铁酸铜（CuFe2O4）纳米颗粒并均匀地分布在纤维表面，制备出具有良 好柔性、耐高温、耐化学腐蚀性和高效催化性的CuFe2O4@SiO2纳米纤维膜（CuFe2O4@SNM）。
本课题研究了 CuFe2O4@SNM 的成形过程及不同金属盐浓度（1%、2%、3%和5%）对纤维膜形貌结构特征和力学性能的影响。结果表明，在制备CuFe2O4@SNM 的过程中，PDA在纤维表面所形成的薄膜能够通过螯合作用吸附 Cu2+和 Fe3+参与后续的氢氧化物沉淀反应，而在煅烧过程中，PDA经过高温煅烧后在纤维表面所残留的碳层能够阻碍CuFe2O4纳米颗粒的聚集。随着盐浓度的提高，纤维表面的颗粒分布增加、粗糙度提升，纤维膜的比表面积、孔体积增加，纤维多级孔结构增加。当盐浓度在 3%以下时，CuFe2O4纳米颗粒能够在纤维表面均匀分布，纤维的拉伸强力逐步提升，柔韧性缓慢降低，而当盐浓度提升至 5%时，CuFe2O4纳米颗粒在纤维表面发生团聚，纤维膜的柔性大幅度下降。因此得出结论：当盐浓度为3%时，所得纤维膜具有相对优异的综合性能，并且CuFe2O4纳米颗粒能够较为均匀地分布在纤维表面上，该纤维膜具有优异的机械性能、高比表面积（30.92 m2 g-1），大孔体积（0.069 cm3 g-1），并同时具有由介孔和大孔所组成的多级孔结构。
最后，本课题还研究了CuFe2O4@SNM的磁性和催化性能，结果表明，该复合纤维膜具备良好的磁性，其饱和磁感应强度达10.6emu g-1，剩余磁感应强度仅为1.8emu g-1，矫顽力为110Oe，具有典型软磁材料的特征。同时，CuFe2O4@SNM对亚甲基蓝（MB）还具有高效 催化性能，当pH=2，加入30%wt过氧化氢（H2O2）的量为2mL时， 20min内MB的降解率高达96%，降解速率高达0.148mg min-1，且多次连续使用后仍能保持良好的催化活性，纤维膜耐久性好。此外，该复合纤维膜的催化降解过程符合Langmuir-Hinshelwood模型，其最高反应速率常数高达0.148min-1。并且在整个反应过程中，Cu2+、Fe3+与H2O2的循环反应所生成的·OH 能够氧化降解 MB。在降解过程中， MB经历了大分子逐步断链成小分子，最后生成CO2、H2O和其它离子的过程。