[發(fā)明專利]一種活性碳纖維負(fù)載光催化材料的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810263556.8 | 申請日： | 2018-03-28 |
| 公開（公告）號： | CN108393087A | 公開（公告）日： | 2018-08-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊洲;季邦;趙文鋒;馬立哲;楊培君;黃權(quán)鋒;宋帥帥;許澤宇;劉偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | B01J23/68 | 分類號： | B01J23/68;A23B7/144 |
| 代理公司： | 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245 | 代理人： | 馮炳輝 |
| 地址： | 510642 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 活性碳纖維 光催化材料 還原氧化石墨烯 聚乙烯吡咯烷酮 醋酸 溶膠凝膠法制 表面活性劑 復(fù)合光催化 水解抑制劑 氧化石墨烯 鈦酸四丁酯 二氧化鈦 呼吸作用 聚乙二醇 離子摻雜 三氧化鎢 乙烯分解 紫外光 連接劑 氧化鎢 備銀 果蔬 鈦源 二氧化碳 照射 自制 | ||
本發(fā)明公開了一種活性碳纖維負(fù)載光催化材料的方法，該方法是以自制三氧化鎢WO3、氧化石墨烯(GO)為原料，鈦酸四丁酯為鈦源，醋酸、聚乙二醇為水解抑制劑和表面活性劑，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為連接劑，以活性碳纖維(ACF)為負(fù)載，采用溶膠凝膠法制備銀離子摻雜的氧化鎢/二氧化鈦?還原氧化石墨烯(Ag?WO3/TiO2/RGO)的三元復(fù)合光催化涂層。通過本發(fā)明方法制得的活性碳纖維負(fù)載光催化材料在紫外光的照射下將乙烯分解為二氧化碳和水，有利于抑制果蔬的呼吸作用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及儲藏室抗菌保鮮的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種活性碳纖維負(fù)載光催化材料的方法。
背景技術(shù)
我國是世界上的果蔬生產(chǎn)大國，由于目前貯運保鮮技術(shù)條件的落后，每年都有大量的果蔬產(chǎn)品腐爛變質(zhì)，造成巨大的浪費。腐爛變質(zhì)的主要原因是儲藏過程中香蕉釋放的乙烯和自身的病菌。
乙烯是采后果蔬腐敗變質(zhì)的重要因素之一，在密閉的保鮮環(huán)境中，乙烯能加快果蔬的呼吸強度，增強酶的代謝活性、加速細(xì)胞膜通透性和區(qū)格化損失，促進(jìn)果實軟化、蔬菜退綠，縮短果蔬貯藏品質(zhì)和時間。傳統(tǒng)的脫除乙烯的方法(如物理吸附法、高錳酸鉀氧化法、減壓脫除法等)在實際應(yīng)用過程中都有一些缺陷，己不能完全滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，現(xiàn)階段我國新鮮水果的腐爛損耗率已達(dá)30％，而發(fā)達(dá)國家平均損耗率不到7％。
我國目前運用最為成熟的水果保鮮技術(shù)是冷藏技術(shù)，包括高溫冷藏、低溫冷藏、窖藏以及冷鏈運輸?shù)刃问健６鵁o論是何種保鮮技術(shù)，都需要注重一個重要的影響因素，水果貯藏環(huán)境中的乙烯含量。蘋果、香蕉、柿子等水果從采摘到成熟，會不斷釋放很多揮發(fā)性氣體物質(zhì)，這些物質(zhì)的成分組成非常復(fù)雜，而乙烯是其中一種關(guān)鍵成分，雖然總量不是很大，但對水果的影響非常大。與其他激素不同的是，由于乙烯強大的催熟作用，在水果保鮮貯藏技術(shù)中，乙烯的相關(guān)調(diào)節(jié)技術(shù)一直是該領(lǐng)域的研究熱點。由于乙烯具備對水果的催熟作用以及促進(jìn)呼吸酶的氧化作用，會在果蔬貯藏期間導(dǎo)致其品質(zhì)下降，使得水果的貯藏保鮮期縮短。
清除環(huán)境中的乙烯是主要是物理吸附、氧化劑氧化、光催化氧化。其中物理吸附對有機物這類的物質(zhì)吸附能力有限，容易發(fā)生解吸，其處理效果也有限。氧化劑氧化主要是采用高錳酸鉀和臭氧，這兩種氧化劑雖然價格便宜，容易獲得，己得到廣泛應(yīng)用，但是它們需要經(jīng)常更換，而且容易造成污染，并且臭氧會對人體造成傷害。光催化氧化法有高溫催化氧化法和光催化氧化法。前者將溫度升高到250℃左右，在催化劑的作用下脫出乙烯，其成本比較高，對制冷功率要求高。后者處理容易，很有市場前景。另外還有一些物理和化學(xué)相結(jié)合除去乙烯的方法。
因此，尋求更加高效、環(huán)保和節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展的果蔬保鮮技術(shù)顯得勢在必行，對水果進(jìn)行保鮮及加工是必不可少的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提出了一種活性碳纖維負(fù)載光催化材料的方法，通過該方法制得的活性碳纖維負(fù)載光催化材料在紫外光的照射下將乙烯分解為二氧化碳和水，有利于抑制果蔬的呼吸作用。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：一種活性碳纖維負(fù)載光催化材料的方法，該方法是以自制三氧化鎢WO3、氧化石墨烯(GO)為原料，鈦酸四丁酯為鈦源，醋酸、聚乙二醇為水解抑制劑和表面活性劑，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為連接劑，以活性碳纖維(ACF)為負(fù)載，采用溶膠凝膠法制備銀離子摻雜的氧化鎢/二氧化鈦-還原氧化石墨烯(Ag-WO3/TiO2/RGO)的三元復(fù)合光催化涂層；其具體過程如下：
1)將鈦酸四丁酯與無水乙醇按1:4～1:6的體積比混合后得到A溶液，用超聲波清洗器超聲振蕩5～10min；
2)用電子天平稱取所需質(zhì)量的硝酸銀粉末，使得A溶液中銀離子的質(zhì)量比為0.05％～0.08％之間；
3)滴加冰醋酸溶液調(diào)節(jié)PH值至3～4左右，隨后持續(xù)超聲振蕩A溶液5～10min；
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