[發明專利]一種制備兼具光催化活性和滅菌性能的Ag-TiO2

在審

• 申請號: 202211475895.5
• 申請日: 2022-11-23
• 公開（公告）號: CN115787193A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 林曉虎;方海峰;王建廣;傅生杰;李士義;周文明
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: D04H1/43
• 分類號: D04H1/43;D01F6/18;D01F9/08;D04H1/728;B01J31/06;B01J35/00;A01N59/16;A01N59/00;A01N25/10;A01P1/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕;沈敏強

本發明涉及一種制備兼具光催化活性和滅菌性能的Ag?TiO₂?rGO?PAN復合膜的方法，屬于催化劑制備及環境功能材料技術領域。本發明的技術方案包括以下步驟：步驟一、將氧化石墨烯粉末分別分散在一定體積的超純水/乙醇體系中，超聲處理后得到氧化石墨烯分散液；步驟二、稱量一定量的P25 TiO₂粉末加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌得到混合液；步驟三、將混合液轉移到不銹鋼高壓反應釜反應器中，進行水熱處理；步驟四、將水熱處理后的混合液放入離心機中離心，取離心后的沉淀物洗滌數次后烘干，研磨得到TiO₂?rGO粉末；步驟五、稱取一定量PAN粉末溶解在DMF中，配制成PAN溶液后磁力攪拌過夜；步驟六、將PAN溶液和TiO₂?rGO分散液分別裝載到靜電紡絲機的兩個注射筒內；步驟七、得到Ag?TiO₂?rGO?PAN復合膜。

技術領域

本發明涉及一種制備兼具光催化活性和滅菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN復合膜的方法，屬于催化劑制備及環境功能材料技術領域。

背景技術

越來越多的研究表明，污水處理系統和河流中的新污染物或微量有毒有害污染物被日益頻繁地檢出，并被證實會對公眾健康和水體生態帶來風險，這已逐漸引起了公眾和研究者們對于水系統中微污染物的安全性的關注。對于微污染物的風險控制是亟待關注和研究的，研究開發新型高效的微污染物去除技術是削減或阻斷微污染物引起的風險的重要步驟。

在眾多具有較高微污染物去除效率的技術中，光催化技術由于耗能較少、效率高、環境友好等多種優點，具有良好的應用前景。TiO₂由于具有催化性能好、合成工藝成熟、成本較低、性質穩定等優點，在光催化等領域有著較多的研究和應用。

然而，TiO₂也存在禁帶寬度大，主要在紫外光下才能發揮良好的光催化性能等不足。

同時在光催化材料的研究中，粉末載體是最常見的，粉末態光催化劑在水溶液中劇烈攪拌時可發揮出其優異的光催化活性，也得益于其與水溶液的充分混合，較大的比表面積和活性點位，但同時也導致其回收成為難題，干濕充分分離困難、回收不充分可能導致二次污染以及回收后質量與性能的損失使其在工程化應用中面臨著挑戰。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種制備兼具光催化活性和滅菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN復合膜的方法，包括以下步驟：

步驟一、將氧化石墨烯粉末分別分散在一定體積的超純水/乙醇體系中，超聲處理后得到氧化石墨烯分散液；

步驟二、稱量一定量的P25 TiO₂粉末加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌得到混合液；

步驟三、將混合液轉移到不銹鋼高壓反應釜反應器中，進行水熱處理；

步驟四、將水熱處理后的混合液放入離心機中離心，取離心后的沉淀物洗滌數次后烘干，研磨得到TiO₂-rGO粉末；

步驟五、稱取一定量PAN粉末溶解在DMF中，配制成PAN溶液后磁力攪拌過夜；同時稱取一定量的TiO₂-rGO粉末混入甲醇和乙醇中，并加入MEMO試劑后同樣磁力攪拌過夜，制成TiO₂-rGO分散液；

步驟六、將PAN溶液和TiO₂-rGO分散液分別裝載到靜電紡絲機的兩個注射筒內，開始靜電紡絲，PAN電紡納米纖維和TiO₂-rGO電噴涂的納米顆粒同時在滾筒收集器上收集形成納米顆粒與纖維的復合膜，靜電紡絲結束，將復合膜干燥后備用；