一种可见光复合光催化剂的制备方法及其对织物整理方法技术

本发明专利技术公开了一种可见光复合光催化剂的制备方法及其对织物整理方法，该制备方法包括以下步骤：步骤101）：制备二氧化钛纳米带；步骤102）：制备自掺杂二氧化锡前驱溶液；步骤103）：制备自掺杂二氧化锡和二氧化钛纳米带异质结构的可见光复合光催化剂；步骤104）：对步骤103）制备的可见光复合光催化剂进行表面改性，制成阴离子改性的可见光复合光催化剂。该方法制备的可见光复合光催化剂可以提高光催化剂的能效、活性；并通过该可见光复合光催化剂提高织物的自清洁性能、防紫外性能、抗菌性能、抗静电性能和吸湿性能。

Preparation method of visible light recovery photocatalyst and its finishing method for fabric

The invention discloses a preparation method of visible compound photocatalyst and fabric finishing method, the preparation method comprises the following steps: 101): preparation of TiO2 nanobelts; step 102: two) the preparation of self doped tin oxide precursor solution; step 103): preparation of self doped oxide two tin and titanium dioxide nano heterostructures with visible compound photocatalyst; step 104): step 103) preparation of visible compound photocatalyst was modified, made of anion modified visible compound photocatalyst. The visible light recovery photocatalyst prepared by this method can improve the energy efficiency and activity of the photocatalyst, and improve the self-cleaning performance, UV resistance, antibacterial property, antistatic property and moisture absorption property of the fabric by the visible light recovery photocatalyst.

【技术实现步骤摘要】
一种可见光复合光催化剂的制备方法及其对织物整理方法
本专利技术属于纺织材料
，具体来说，涉及一种可见光复合光催化剂的制备方法及其对织物整理方法。
技术介绍
未来二十年，环境污染治理将成为迫切需要解决的全球性问题。光催化剂可以在太阳辐射下在水中产生高氧化活性物种，使有机污染物矿化，因此，光催化技术是一种简单、环保的解决环境污染问题的方法。目前，二氧化钛(TiO2)作为半导体光催化材料而被广泛应用。然而，由于二氧化钛宽带隙(～3.2eV)，TiO2只能通过紫外光照射而激活，这仅占太阳能的3～5％，能效低，使其在水净化中的应用受到很大的阻碍。此外电子与空穴容易复合，量子效率低。因此，需要改善TiO2的可见光催化能力和提高其光催化活性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可见光复合光催化剂的制备方法及其对织物整理方法，以提高光催化剂的能效、活性；并通过该可见光复合光催化剂提高织物的自清洁性能、防紫外性能、抗菌性能、抗静电性能和吸湿性能。为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种可见光复合光催化剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤101)：制备二氧化钛纳米带；步骤102)：制备自掺杂二氧化锡前驱溶液；所述自掺杂二氧化锡的化学式为SnO2-x，其中，x表示二价锡的掺杂比，x取值范围0～1；步骤103)：制备自掺杂二氧化锡和二氧化钛纳米带异质结构的可见光复合光催化剂；步骤104)：对步骤103)制备的可见光复合光催化剂进行表面改性，制成阴离子改性的可见光复合光催化剂。作为优选例，所述步骤101)的过程为：将二氧化钛粉末溶解于摩尔浓度为5～15mol/LNaOH溶液中，二氧化钛质量浓度为5～20g/L，对溶液超声并搅拌，然后将溶液置于聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150～180℃反应42～48h后，取出反应产物并冷却至室温，用去离子水洗反应产物至pH值为7，去除碱和钛酸钠，得到三钛酸钠纳米带；将三钛酸钠纳米带置于摩尔浓度为0.05～0.15mol/L盐酸溶液中，浸泡42～48h后，用去离子水洗反应产物至pH值为7，去除多余酸、氯离子和钠离子，得到的钛酸纳米带；在60～90℃烘干钛酸纳米带，形成钛酸纳米带粉末；将钛酸纳米带粉末溶解于摩尔浓度为0.01～0.03mol/L硫酸溶液中，形成混合溶液；混合溶液中，钛酸纳米带质量浓度为5～15g/L；常温下超声并充分搅拌混合溶液20～40min，得到第一悬浮液；将第一悬浮液置于反应釜中，在90～120℃反应10～14h，对钛酸纳米带进行粗化；粗化后的产物经离心和去离子水洗反应产物至pH值为7，烘干，并在500～700℃煅烧1.5～2.5h，得到二氧化钛纳米带。作为优选例，所述步骤102)的过程为：向质量浓度为10～30g/L的五水四氯化锡溶液中加入金属锡粉，锡在溶液中的质量浓度为0.5～2g/L，室温下搅拌4～6h，得到自掺杂二氧化锡前驱溶液。作为优选例，所述步骤103)的过程为：将步骤101)制备的二氧化钛纳米带加入步骤102)的自掺杂二氧化锡前驱溶液中，超声并搅拌20～40min，得到的第二悬浮液；将第二悬浮液置于聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在120～150℃反应16～18h，取出反应产物并冷却至室温；用去离子水洗反应产物至pH值为7，在60～90℃烘干反应产物10～12h，得到自掺杂二氧化锡和二氧化钛纳米带的可见光复合光催化剂。作为优选例，所述的第二悬浮液中，自掺杂二氧化锡和二氧化钛纳米带的摩尔比1～20:1。作为优选例，所述步骤104)的过程为：向质量浓度为0.1～0.2g/L的3，4-二羟基苯基乙酸溶液中加入步骤103)制备的自掺杂二氧化锡和二氧化钛纳米带的可见光复合光催化剂，使可见光复合光催化剂质量浓度为5～15g/L，常温下搅拌10～30min，得到第三悬浮液，将第三悬浮液用离心机离心5～10min，离心速度为6000～10000rpm，得到沉淀物；用去离子水洗涤沉淀物，将沉淀物在30～50℃真空烘箱中干燥20～24h，得到表面改性的可见光复合光催化剂。本专利技术实施例还提供一种织物的整理方法，其特征在于，该整理方法包括以下步骤：步骤201)：对织物进行表面改性；步骤202)：利用可见光复合光催化剂整理步骤201)的织物。作为优选例，所述步骤201)的过程为：经过丙酮清洗的织物置于真空等离子体处理仪的真空处理腔体内，将氨水蒸发的单体蒸汽通入真空处理腔体内，通过等离子体引发氨水气相接枝聚合反应，对织物表面进行改性，使织物表面带有正电荷，得到表面改性的织物。作为优选例，所述步骤202)的过程为：配制质量浓度为10～20g/L的阴离子改性的可见光复合光催化剂溶液，采用二浸二轧工艺对步骤201)制得的织物进行整理，浴比1:30～50，每次浸泡时间20～40min，轧余率为90～100％；最后，用去离子水洗涤织物，在70～90℃真空烘箱中干燥织物20～24h，得到整理后的织物。有益效果：与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下有益效果：(1)本专利技术制备的SnO2-x/TiO2能效高、活性高。SnO2-x/TiO2可见光复合光催化剂形成了异质结构。在可见光下，SnO2-x上的空穴流向二氧化钛的价带。这有利于SnO2-x上电子与空穴的分离，使该可见光复合光催化剂催化效果远好于单一的光催化剂。(2)本专利技术整理后的织物具有高效持久的自清洁性能、防紫外性能、抗菌性能、抗静电性能和吸湿性能。附图说明图1是本专利技术实施例整理方法的原理示意图。具体实施方式下面对本专利技术的技术方案进行详细的说明。本专利技术实施例的一种可见光复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤101)：制备二氧化钛纳米带。步骤102)：制备自掺杂二氧化锡前驱溶液；所述自掺杂二氧化锡的化学式为SnO2-x。其中，x表示二价锡的掺杂比，x取值范围0～1。x取值可以为1、0或者0～1之间的数值。步骤103)：制备自掺杂二氧化锡和二氧化钛纳米带异质结构可见光复合光催化剂。步骤104)：对步骤103)制备的可见光复合光催化剂进行表面改性，制成阴离子改性的可见光复合光催化剂。上述实施例中，作为优选，所述步骤101)的过程为：将二氧化钛粉末溶解于摩尔浓度为5～15mol/LNaOH溶液中，二氧化钛质量浓度为5～20g/L，对溶液超声并搅拌，然后将溶液置于聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150～180℃反应42～48h后，取出反应产物并冷却至室温，用去离子水洗反应产物至pH值为7，去除碱和钛酸钠，得到三钛酸钠(Na2Ti3O7)纳米带；将三钛酸钠纳米带置于摩尔浓度为0.05～0.15mol/L盐酸溶液中，浸泡42～48h后，用去离子水洗反应产物至pH值为7，去除多余酸、氯离子和钠离子，得到的钛酸纳米带；在60～90℃烘干钛酸纳米带，形成钛酸纳米带粉末；将钛酸纳米带粉末溶解于摩尔浓度为0.01～0.03mol/L硫酸溶液中，形成混合溶液；混合溶液中，钛酸纳米带质量浓度为5～15g/L；常温下超声并充分搅拌混合溶液20～40min，得到第一悬浮液；将第一悬浮液置于反应釜中，在90～120℃反应10～14h，对钛酸纳米带进行粗化；粗化后的产物经离心和去离子水洗反应产物至pH值为7，烘干，并在500～700℃煅烧1.5～2.5h，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光复合光催化剂的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：步骤101)：制备二氧化钛纳米带；步骤102)：制备自掺杂二氧化锡前驱溶液；所述自掺杂二氧化锡的化学式为SnO2‑x，其中，x表示二价锡的掺杂比，x取值范围0～1；步骤103)：制备自掺杂二氧化锡和二氧化钛纳米带异质结构的可见光复合光催化剂；步骤104)：对步骤103)制备的可见光复合光催化剂进行表面改性，制成阴离子改性的可见光复合光催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种可见光复合光催化剂的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：步骤101)：制备二氧化钛纳米带；步骤102)：制备自掺杂二氧化锡前驱溶液；所述自掺杂二氧化锡的化学式为SnO2-x，其中，x表示二价锡的掺杂比，x取值范围0～1；步骤103)：制备自掺杂二氧化锡和二氧化钛纳米带异质结构的可见光复合光催化剂；步骤104)：对步骤103)制备的可见光复合光催化剂进行表面改性，制成阴离子改性的可见光复合光催化剂。2.根据权利要求1所述的可见光复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤101)的过程为：将二氧化钛粉末溶解于摩尔浓度为5～15mol/LNaOH溶液中，二氧化钛质量浓度为5～20g/L，对溶液超声并搅拌，然后将溶液置于聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150～180℃反应42～48h后，取出反应产物并冷却至室温，用去离子水洗反应产物至pH值为7，去除碱和钛酸钠，得到三钛酸钠纳米带；将三钛酸钠纳米带置于摩尔浓度为0.05～0.15mol/L盐酸溶液中，浸泡42～48h后，用去离子水洗反应产物至pH值为7，去除多余酸、氯离子和钠离子，得到的钛酸纳米带；在60～90℃烘干钛酸纳米带，形成钛酸纳米带粉末；将钛酸纳米带粉末溶解于摩尔浓度为0.01～0.03mol/L硫酸溶液中，形成混合溶液；混合溶液中，钛酸纳米带质量浓度为5～15g/L；常温下超声并充分搅拌混合溶液20～40min，得到第一悬浮液；将第一悬浮液置于反应釜中，在90～120℃反应10～14h，对钛酸纳米带进行粗化；粗化后的产物经离心和去离子水洗反应产物至pH值为7，烘干，并在500～700℃煅烧1.5～2.5h，得到二氧化钛纳米带。3.根据权利要求1所述的可见光复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤102)的过程为：向质量浓度为10～30g/L的五水四氯化锡溶液中加入金属锡粉，锡在溶液中的质量浓度为0.5～2g/L，室温下搅拌4～6h，得到自掺杂二氧化锡前驱溶液。4.根据权利要求1所述的可见光复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤103)的过程为：将步骤101)制备的二氧化钛纳米带加入步骤10...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁珍明，王春霞，郑成辉，季萍，陈晓敏，唐琪，符宇航，姚鑫，陈海家，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32