可见光催化功能织物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种可见光催化功能织物及其制备方法，属于催化剂技术领域。可见光催化功能织物是织物本体的表面负载有g‑C

Visible light catalytic functional fabric and preparation method thereof

The invention provides a visible light catalytic functional fabric and a preparation method thereof, belonging to the technical field of catalysts. The visible light photocatalytic functional fabric surface fabric body loaded with G C

【技术实现步骤摘要】
可见光催化功能织物及其制备方法
本专利技术涉及催化剂
，具体而言，涉及一种可见光催化功能织物及其制备方法。
技术介绍
随着工业快速发展和不断进步，人类赖以生存的生态环境受到严重的污染和破坏。近年来，随着印染行业的迅速发展，印染废水已成为我国水体污染的主要污染源之一。印染废水具有水量大、种类多、成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深等特点，属于较难处理的工业废水。因此，为了保证印染行业能走可持续发展之路，各种污水处理技术应运而生，对降解有机印染废水和保护水环境发挥了重要的作用。现有技术的处理印染废水的方法主要是混凝处理法，能耗高、效率低、投资大、操作复杂、运行周期长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可见光催化功能织物，能够很好的通过可见光催化剂对印染废水进行处理，便于织物的回收再利用，原料廉价，无污染，制备成本低，操作简单，经济高效。本专利技术的另一目的在于提供一种可见光催化功能织物的制备方法，其制备方法简单、通过该方法制得的织物具有很好的可见光催化效果，通过可见光催化剂对印染废水进行处理，便于织物的回收再利用，原料廉价，无污染，制备成本低，操作简单，经济高效。本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种可见光催化功能织物，其包括织物本体，织物本体的表面负载有g-C3N4层。一种可见光催化功能织物的制备方法包括如下步骤：采用碱液对织物本体进行处理。使用阳离子改性剂对织物本体进行改性。将浓度为1mg/mL～2mg/mL的g-C3N4溶液在100w～300w的超声功率下超声分散2h～12h，然后使用0.2μm～0.6μm的微孔滤膜进行过滤，得到g-C3N4量子点的水溶液，将改性后的织物本体置于g-C3N4量子点的水溶液中1h以上。本专利技术的较佳实施例的提供的可见光催化功能织物及其制备方法的有益效果是：本专利技术提供的可见光催化功能织物，织物本体的表面负载有g-C3N4层，g-C3N4为非金属有机半导体光催化剂，对可见光具有良好的吸收效果，g-C3N4负载在织物本体的表面进行结合，在多次洗涤或使用过程中，g-C3N4都不会脱落，便于织物的循环利用。g-C3N4使织物具有可见光催化活性，使印染废水的处理效果更好，在织物本体表面沉积g-C3N4，增大了g-C3N4与染料的接触面积提高了印染废水处理的效率，同时避免了传统纳米粉体材料容易团聚，导致光催化活性降低的问题；原料廉价，无污染，制备成本低，可有效处理印染废水，操作简单，经济高效。此外，本专利技术提供的可见光催化功能织物的制备方法，采用碱液对织物本体进行处理，使织物本体的表面形成大量的-OH官能团，在使用阳离子改性剂对织物本体进行阳离子改性以后，使织物本体表面形成的官能团与阳离子改性剂结合，将织物本体与阳离子改性剂很好的结合起来，制备g-C3N4量子点的水溶液，将改性后的织物本体置于g-C3N4量子点的水溶液中以后，通过阳离子改性剂很好的将织物本体与g-C3N4结合起来，使g-C3N4与织物本体的表面具有较大的结合力，在多次洗涤或使用过程中，g-C3N4都会牢固地负载在织物本体的表面，不会发生脱落，便于织物的回收利用。制备g-C3N4量子点，g-C3N4量子点的比表面积更大，使织物本体的表面更加容易负载沉积g-C3N4，提高二者之间的结合力，即提高阳离子改性剂与g-C3N4的结合力，增大了g-C3N4与染料的接触面积提高了印染废水处理的效率，便于g-C3N4量子点的回收再利用，避免了传统纳米粉体材料容易团聚，导致光催化活性降低的问题；原料廉价，无污染，制备成本低，可有效处理印染废水，操作简单，经济高效。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本专利技术的保护范围。图1为本专利技术提供的可见光催化功能织物的制备方法的工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的可见光催化功能织物及其制备方法进行具体说明。一种可见光催化功能织物，其包括织物本体，织物本体的表面负载有g-C3N4层。其中，作为优选，负载的g-C3N4为g-C3N4量子点。g-C3N4为非金属有机半导体光催化剂，其独特的电子结构、特殊的层状形貌和合适的能带宽度(2.7eV)，对可见光具有良好的吸收效果，g-C3N4因其在常温下具有高的热稳定性和化学稳定性、作为可见光催化剂的效果很好。g-C3N4负载在织物本体的表面进行结合，在多次洗涤或使用过程中，g-C3N4都不会脱落，便于织物的循环利用。g-C3N4使织物本体具有可见光催化活性，使印染废水的处理效果更好，在织物本体表面沉积g-C3N4，增大了g-C3N4与染料的接触面积提高了印染废水处理的效率，同时避免了传统纳米粉体材料容易团聚，导致光催化活性降低的问题；原料廉价，无污染，制备成本低，可有效处理印染废水，操作简单，经济高效。织物本体可以选择为聚酰亚胺织物本体、棉织物本体或黏胶织物本体。优选设置：可以选择聚酰亚胺织物本体，聚酰亚胺是一类主链为芳杂环的、具有高强度和高耐热性以及尺寸稳定性等优异性能的聚合物，将g-C3N4负载到聚酰亚胺织物本体表面不仅可以利用物理异质结形成的内电场作用，实现光生电子和空穴的快速分离，从而显著提高复合材料的光催化降解性能，并实现多种污染物的光催化降，而且该光催化材料容易回收再利用。优选设置：织物本体采用平纹组织织造而成，使织物本体具有一定的硬挺度和保持性，延长织物本体的使用寿命。如图1所示为上述可见光催化功能织物的制备方法的工艺流程图，先通过前驱体反应得到g-C3N4，制备g-C3N4量子点水溶液，同时，先对织物本体进行碱处理，然后对碱处理后的织物本体进行阳离子改性，将改性后的织物本体置于g-C3N4量子点水溶液中通过电泳法进行处理得到可见光催化功能织物。一种可见光催化功能织物的制备方法，包括如下步骤：(1)、采用碱液对织物本体进行处理。本专利技术中，碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，其均为强碱溶液，使织物本体的表面形成大量的-OH官能团，以便后续的结合。具体的，采用碱液对织物本体进行处理可以按照如下方式进行：将织物本体完全浸入碱液中，并可以伴以转速为200r/min～600r/min的条件搅拌5min～30min，以使织物本体与碱液充分接触，织物本体的表面形成更多-OH官能团，温度为60℃～100℃，使氢氧化钠或氢氧化钾具有较大的溶解度，避免其发生沉积，不能很好的进行碱处理。优选设置：碱液的浓度为5g/L～20g/L，织物本体与碱液的质量比为1:50～100，使织物本体完全浸泡在碱液中，织物本体与碱液充分接触，织物本体的表面形成更多-OH官能团。最后，使用去离子水充分清洗浸泡后的织物本体并烘干，将未与织物本体结合的碱液洗净，并避免去离子水对织物本体形成影响。(2)、使用阳离子改性剂对织本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光催化功能织物，其特征在于，其包括织物本体，所述织物本体的表面负载有g‑C

【技术特征摘要】
1.一种可见光催化功能织物，其特征在于，其包括织物本体，所述织物本体的表面负载有g-C3N4层。2.根据权利要求1所述的可见光催化功能织物，其特征在于，所述g-C3N4层为g-C3N4量子点层。3.一种可见光催化功能织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、采用碱液对织物本体进行处理；(2)、使用阳离子改性剂对所述织物本体进行改性；(3)、将浓度为1mg/mL～2mg/mL的g-C3N4溶液在100w～300w的超声功率下超声分散2h～12h，然后使用0.2μm～0.6μm的微孔滤膜进行过滤，得到g-C3N4量子点的水溶液，将改性后的所述织物本体置于所述g-C3N4量子点的水溶液中1h以上。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，将改性后的所述织物本体置于所述g-C3N4量子点的水溶液中后，以石墨为电极，在2v～10v条件下电沉积1h～5h。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述织物本体与正极的距离小于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高大伟，陆振乾，王丽丽，俞俭，王春霞，宋晓蕾，吕景春，周青青，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32