[發(fā)明專利]一種復合光催化膜的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911170429.4
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110813378A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 紹興文理學院
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J35/00;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務所(普通合伙) 33285
• 代理人: 胡國平

本發(fā)明公開了一種復合光催化膜的制備方法，包括：將電氣石粉加入至無水乙醇中超聲20?40min，得到電氣石懸濁醇液，濕法球磨后恒溫烘干得到混合粉料；將鈦酸正丁酯和對甲苯磺酸加入至乙醇中攪拌均勻，得到酸性鈦醇液；將酸性鈦醇液放入至均勻涂覆在基板上，恒溫烘至粘稠狀得到酸性鈦膜；依次將過硫酸銨、苯胺顆粒、混合粉料、苯胺顆粒、過硫酸銨均勻噴灑在酸性鈦膜上，并在上表面覆蓋有酸性鈦膜，形成兩側(cè)均有基板的多層薄膜；將多層薄膜進行恒溫擠壓反應2?5h，升溫反應30?60min，得到復合光催化膜。本發(fā)明利用電氣石粉的熱電性形成電子轉(zhuǎn)移，并利用聚苯胺的導電性將電子轉(zhuǎn)移至二氧化鈦表面，有效的提升了光催化降解效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光催化領(lǐng)域，具體涉及一種復合光催化膜的制備方法。

背景技術(shù)

二氧化鈦是一種高效、無毒、化學性質(zhì)穩(wěn)定、抗光氧化性強、價格低廉的光催化劑。二氧化鈦光催化/光電催化技術(shù)在有毒、難生化降解的有機廢水廢氣處理應用方面引起了廣泛重視。納米二氧化鈦降解效率高，但只能在紫外光照射下進行光催化反應，其光生電子和空穴的分離率仍有待提高。為提升二氧化鈦的性能，制備二氧化鈦的復合材料及改變其應用形態(tài)成為二氧化鈦研究的重點方向之一。金屬、金屬氧化物、石墨、有機物等材料都已用于制備二氧化鈦復合材料。

利用模板劑可制備特定形態(tài)的二氧化鈦或?qū)Χ趸佋炜住＞哂锌椎澜Y(jié)構(gòu)的二氧化鈦具有更大的比表面積和更強的傳質(zhì)作用，從而有更強的光催化性能。聚醚類、聚乙二醇和十六烷基三甲基溴化銨等表面活性劑和葡萄糖等非表面活性劑為較常用的模板。聚苯胺是典型的導電高分子材料，由于其結(jié)構(gòu)多樣化、環(huán)境穩(wěn)定性好、易加工、價格低廉而成為導電聚合物的研究熱點。但是聚苯胺本身聚合物，具有一定的粘性，當出現(xiàn)聚苯胺基光催化劑失活的情況是難以通過光照反應實現(xiàn)光催化劑的恢復。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種復合光催化膜的制備方法，利用電氣石粉的熱電性形成電子轉(zhuǎn)移，并利用聚苯胺的導電性將電子轉(zhuǎn)移至二氧化鈦表面，有效的提升了光催化降解效率。

為實現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種復合光催化膜的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，將電氣石粉加入至無水乙醇中超聲20-40min，得到電氣石懸濁醇液，濕法球磨后恒溫烘干得到混合粉料；

步驟2，將鈦酸正丁酯和對甲苯磺酸加入至乙醇中攪拌均勻，得到酸性鈦醇液；

步驟3，將酸性鈦醇液放入至均勻涂覆在基板上，恒溫烘至粘稠狀得到酸性鈦膜；

步驟4，依次將過硫酸銨、苯胺顆粒、混合粉料、苯胺顆粒、過硫酸銨均勻噴灑在酸性鈦膜上，并在上表面覆蓋有酸性鈦膜，形成兩側(cè)均有基板的多層薄膜；

步驟5，將多層薄膜進行恒溫擠壓反應2-5h，升溫反應30-60min，得到復合光催化膜。

所述步驟1中的電氣石粉在乙醇中的濃度為100-400g/L，濕法球磨的溫度為30-50℃，恒溫烘干的溫度為90-100℃。

所述步驟1中的混合粉料的粒徑為100-900nm。

所述步驟2中的鈦酸正丁酯在無水乙醇中的濃度為100-400g/L，對甲苯磺酸在無水乙醇中的濃度為20-40g/L。

所述步驟3中的均勻涂覆的涂覆量為40-80mL/cm²,恒溫的溫度為80-90℃。

所述步驟4中的過硫酸銨的噴灑量為0.03-0.07g/cm²,苯胺顆粒的噴灑量為0.08-0.12g/cm²,混合粉料的噴灑量為0.05-0.07g/cm²。

所述步驟5中的恒溫擠壓的溫度為30-50℃，壓力為3-7MPa，升溫反應的溫度為200-250℃。