一种具有强吸附作用的光催化复合纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有强吸附作用的光催化复合纤维的制备方法，首先预埋荷电材料水热反应使得碳球充分吸附容纳足够的荷电材料，然后经过浸渍处理外包光催化剂前驱体进而得到所需的内部荷电材料外包光催化剂的纳米颗粒，将其分散于纺丝液后，电纺得到与纳米颗粒结合完全的复合纤维，通过气氛分步煅烧处理中快速空气煅烧使得复合纤维中碳球基本分解，纤维表面出现孔洞结构，并且有机物初步分解，荷电材料与光催化材料初步结合并出现少量氧空位，最后通过混合气氛煅烧使得纤维中出现氧空位，荷电材料与光催化材料牢固结合，最终得到具有强吸附作用的光催化复合纤维，本发明专利技术解决了现有光催化复合物回收困难，比表面积低，吸附效果较差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有强吸附作用的光催化复合纤维的制备方法
本专利技术属于复合纤维制备
，具体涉及一种具有强吸附作用的光催化复合纤维的制备方法。
技术介绍
光催化材料如二氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫化镉等，广泛应用于污水处理、空气净化、抗菌杀毒、光分解水制氢、新能源开发、生物医疗、食品科学等领域。光催化纳米纤维具有无毒、化学稳定性好、比表面积大、氧化能力强、催化活性高以及容易回收的优点，在光催化领域发挥着越来越重要的作用。但是这些光催化剂在使用过程也存在许多问题，如对可见光的利用效率低、电子和空穴复合率高等。目前最常用的方法是对纳米纤维进行掺杂改性。无机荷正电是一种具有荷电特性的材料，可用于吸附分离广泛存在于各种水源中的带负电的胶体微粒细菌内毒素等，采用其制备的纤维膜亲水性将得到加强，透水量增加，并且抗污染能力增强。采用无机荷正电材料改性处理光催化纳米纤维，不但充分利用荷正电材料的强吸附性能，即能有效吸附细菌病毒提高吸附效率等，而且由于是两种不同禁带宽度的半导体结合，可以有效提高光催化过程中的电荷分离效率，抑制电子-空穴复合从而提高光催化效率。例如AycaKambu:等人(AycaKambur本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有强吸附作用的光催化复合纤维的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、将碳球与荷电材料前驱体溶液混合均匀，进行水热反应，得到预埋荷电材料的碳球；步骤2、将步骤1中所得的碳球加入光催化剂前驱体溶液中浸渍处理，然后干燥；步骤3、将适量步骤2所得样品加入纺丝液中，搅拌一段时间后超声分散；步骤4、将步骤3得到的纺丝液置入推进泵中，调整静电纺丝电压、推进速度、接收距离以及纺丝温度和湿度，进行静电纺丝，收集得到的前驱体纤维；步骤5、将步骤4得到的前驱体纤维进行置入管式加热炉中，在空气中快速煅烧；然后气氛分步煅烧，得到具有强吸附作用的光催化复合纤维。

【技术特征摘要】
1.一种具有强吸附作用的光催化复合纤维的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、将碳球与荷电材料前驱体溶液混合均匀，进行水热反应，得到预埋荷电材料的碳球；步骤2、将步骤1中所得的碳球加入光催化剂前驱体溶液中浸渍处理，然后干燥；步骤3、将适量步骤2所得样品加入纺丝液中，搅拌一段时间后超声分散；步骤4、将步骤3得到的纺丝液置入推进泵中，调整静电纺丝电压、推进速度、接收距离以及纺丝温度和湿度，进行静电纺丝，收集得到的前驱体纤维；步骤5、将步骤4得到的前驱体纤维进行置入管式加热炉中，在空气中快速煅烧；然后气氛分步煅烧，得到具有强吸附作用的光催化复合纤维。2.根据权利要求1所述的一种具有强吸附作用的光催化复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中碳球的粒径为400-600nm，碳球加入量为荷电材料前驱体溶液总质量的0.5％～1％。3.根据权利要求1所述的一种具有强吸附作用的光催化复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中荷电材料前驱体溶液由1％～2％前驱体A和98％～99％溶剂A按质量百分比配比而成，其中，前驱体A为硝酸钇、氯化钇、氧氯化锆、硝酸锆、氯化锆、乙酸锆中的任意一种，溶剂A为pH＝9～11的氨水溶液。4.根据权利要求3所述的一种具有强吸附作用的光催化复合纤维的制备方法，其特征在于，水热反应的压力为1～4MPa，温度为180℃～200℃，反应时间为10h～14h。5.根据权利要求1所述的一种具有强吸附作用的光催化复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤2中光催化剂前驱体溶液由60％～80％前驱体B和20％～40％溶剂B按质量百分比配比而成，其中，溶剂B为无水乙醇、叔丁醇、冰乙酸等中的任意一种，前驱体B为钛酸丁酯、钛酸四丁酯、硫酸氧钛、四氯化钛、异丙醇钛、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、乙酸锌中的任意一种。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤玉斐，刘照伟，赵康，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61