一种具有可见光下光催化功能的玻璃纤维布的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有可见光下光催化功能的玻璃纤维布的制备方法，首先在玻纤布上负载一层纳米二氧化钛，然后将分别通过铁和铂改性玻璃纤维布表面的纳米二氧化钛，拓阔纳米二氧化钛吸光范围，得到在可见光下具有催化能力的玻璃纤维布。本发明专利技术制备的具有光催化功能的玻璃纤维布，在可见光下具有分解污染物的能力，能作为空气、水的净化材料。水的净化材料。水的净化材料。

【技术实现步骤摘要】
一种具有可见光下光催化功能的玻璃纤维布的制备方法


[0001]本专利技术属于光催化
，具体涉及一种具有可见光下光催化功能的玻璃纤维布的制备方法。

技术介绍

[0002]随着工业化的急速发展，水污染治理迫在眉睫，目前，光催化降解在空气污染治理和水污染处理方面发挥着越来越重要的作用。由于纳米二氧化钛具有光稳定性好、环境友好、化学稳定性高及便宜等优点，而被广泛应用于有机污染物的降解、水分解和传感器等领域，是应用最广泛的光催化材料之一。 纳米二氧化钛光催化降解的原理是：在光激发下，材料表面的电子与空穴对分离产生光生电子和空穴对，两者分别具有强还原性和氧化性，可以与表面附着的有机物发生反应，从而产生降解。然而，由于纳米二氧化钛的禁带宽度太大，其中锐钛矿晶型的禁带宽度为3.2 eV，金红石晶型的禁带宽度为3.0 eV，只有波长短于388 nm 的紫外光才能产生激发效应，但在整个太阳光谱中，95%的太阳能集中在400~4000 nm波长范围内，紫外光的能量只占不到5%。因此，虽然纳米二氧化钛对紫外光的利用率极高，但对整个太阳光谱的利用非常有限，掺入其他金属元素在一定程度上可以提高了二氧化钛的光催化效率及光利用率。此外，纳米二氧化钛在使用为粉末状，难以分离重复使用，将其负载到载体上能实现简便分离。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于一种具有可见光下光催化功能的玻璃纤维布的制备方法为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种具有可见光下光催化功能的玻璃纤维布的制备方法，包括以下制备步骤：S1、在500 ℃下的马弗炉内对玻璃纤维布进行煅烧 2 h，然后超声清洗并烘干，去除玻璃纤维布表面的浸润剂杂质，将洗净玻璃纤维布浸入到纳米二氧化钛分散液中，并加入一定量的钛酸四丁酯，浸泡24h，干燥后用水洗去多余的纳米二氧化钛，干燥，得到负载有纳米二氧化钛的玻璃纤维布；S2、将负载有纳米二氧化钛的玻璃纤维布浸入到硝酸铁溶液中10min，取出后将玻璃纤维布在一定温度下放置1h，用水冲洗后干燥，得到负载有铁改性纳米二氧化钛的玻璃纤维布；S3、将负载有铁改性纳米二氧化钛的玻璃纤维布浸入到氯铂酸溶液中10 min，取出后将玻璃纤维布用365nm波长的 LED灯照射1h，用水冲洗后干燥，得到具有可见光下光催化功能玻璃纤维布。
[0004]优选地，前述步骤S1中，纳米二氧化钛分散液中纳米二氧化钛的平均粒径为5纳米，纳米二氧化钛分散液的质量百分数为0.1~5%，钛酸四丁酯的用量为纳米二氧化钛的0.1~0.5%。
[0005]再优选地，前述步骤S2中，硝酸铁的质量分数为20~30%。
[0006]更优选地，前述步骤S2中，玻璃纤维布的放置温度为70~80℃。
[0007]进一步优选地，前述步骤S3中，氯铂酸的质量百分数为0.05~0.5%。
[0008]本专利技术的有益之处在于：（1）本专利技术的工艺过程操作简单、成本低廉，能够适应大规模实际生产；制备的玻璃纤维布能够在普通太阳光下实现光催化功能，可用于日常空气和水的净化；（2）通过先在玻璃纤维布表面引入纳米二氧化钛，再利用铁和铂改性纳米二氧化钛，能够使玻璃纤维布具有在更宽泛的可见光下表现出催化效果；玻璃纤维布作为负载基底能够避免纳米二氧化钛对基底的腐蚀，便于重复使用。
附图说明
[0009]图1是实施例1中制备的玻璃纤维布的扫描电子显微镜图；图2 是实施例2中制备的玻璃纤维布和纳米二氧化钛对罗丹明6G的去除率曲线图；图3是实施例2中制备的玻璃纤维布对罗丹明6G的循环催化使用情况。
具体实施方式
[0010]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。
[0011]实施例1一种具有可见光下光催化功能的玻璃纤维布的制备方法，包括以下制备步骤：S1、在500 ℃下的马弗炉内对玻璃纤维布进行煅烧 2 h，然后超声清洗并烘干，去除玻璃纤维布表面的浸润剂杂质，将洗净玻璃纤维布浸入到质量分数为0.1%的纳米二氧化钛分散液中，并加入一定量的钛酸四丁酯，其用量为纳米二氧化钛的0.1%，浸泡24h，干燥后用水洗去多余的纳米二氧化钛，干燥，得到负载有纳米二氧化钛的玻璃纤维布；S2、将负载有纳米二氧化钛的玻璃纤维布浸入到质量分数为20%的硝酸铁溶液中10min，取出后将玻璃纤维布在70℃下放置1h，用水冲洗后干燥，得到负载有铁改性纳米二氧化钛的玻璃纤维布；S3、将负载有铁改性纳米二氧化钛的玻璃纤维布浸入到质量百分数为0.05%的氯铂酸溶液中10 min，取出后将玻璃纤维布用365nm波长的 LED灯照射1h，用水冲洗后干燥，得到具有可见光下光催化功能玻璃纤维布。
[0012]实施例2一种具有可见光下光催化功能的玻璃纤维布的制备方法，包括以下制备步骤：S1、在500 ℃下的马弗炉内对玻璃纤维布进行煅烧 2 h，然后超声清洗并烘干，去除玻璃纤维布表面的浸润剂杂质，将洗净玻璃纤维布浸入到质量分数为2%的纳米二氧化钛分散液中，并加入一定量的钛酸四丁酯，其用量为纳米二氧化钛的0.2%，浸泡24h，干燥后用水洗去多余的纳米二氧化钛，干燥，得到负载有纳米二氧化钛的玻璃纤维布；S2、将负载有纳米二氧化钛的玻璃纤维布浸入到质量分数为24%的硝酸铁溶液中10min，取出后将玻璃纤维布在75℃下放置1h，用水冲洗后干燥，得到负载有铁改性纳米二氧化钛的玻璃纤维布；
S3、将负载有铁改性纳米二氧化钛的玻璃纤维布浸入到质量百分数为0.1%的氯铂酸溶液中10 min，取出后将玻璃纤维布用365nm波长的 LED灯照射1h，用水冲洗后干燥，得到具有可见光下光催化功能玻璃纤维布。
[0013]实施例3一种具有可见光下光催化功能的玻璃纤维布的制备方法，包括以下制备步骤：S1、在500 ℃下的马弗炉内对玻璃纤维布进行煅烧 2 h，然后超声清洗并烘干，去除玻璃纤维布表面的浸润剂杂质，将洗净玻璃纤维布浸入到质量分数为5%的纳米二氧化钛分散液中，并加入一定量的钛酸四丁酯，其用量为纳米二氧化钛的0.5%，浸泡24h，干燥后用水洗去多余的纳米二氧化钛，干燥，得到负载有纳米二氧化钛的玻璃纤维布；S2、将负载有纳米二氧化钛的玻璃纤维布浸入到质量分数为30%的硝酸铁溶液中10min，取出后将玻璃纤维布在80℃下放置1h，用水冲洗后干燥，得到负载有铁改性纳米二氧化钛的玻璃纤维布；S3、将负载有铁改性纳米二氧化钛的玻璃纤维布浸入到质量百分数为0.5%的氯铂酸溶液中10 min，取出后将玻璃纤维布用365nm波长的 LED灯照射1h，用水冲洗后干燥，得到具有可见光下光催化功能玻璃纤维布。
[0014]性能检测试验（1）对实施例1中制备的功能玻璃纤维布进行电子显微镜扫描，见图1。通过图1可以看出，铁和铂改性的纳米二氧化钛以纳米颗粒形式附着于玻璃纤维布上。
[0015]（2）将实施例2中制备的玻璃纤维布和相同量纳米二氧化钛分别对模拟污染物罗丹明6G在氙灯下面（强度为 1 个太阳光强度(1 kW/m2)）下进行催化降解，催化降解效果见图2。
[0016]从图2可看出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有可见光下光催化功能的玻璃纤维布的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：S1、在500 ℃下的马弗炉内对玻璃纤维布进行煅烧 2 h，然后超声清洗并烘干，去除玻璃纤维布表面的浸润剂杂质，将洗净玻璃纤维布浸入到纳米二氧化钛分散液中，并加入一定量的钛酸四丁酯，浸泡24h，干燥后用水洗去多余的纳米二氧化钛，干燥，得到负载有纳米二氧化钛的玻璃纤维布；S2、将负载有纳米二氧化钛的玻璃纤维布浸入到硝酸铁溶液中10min，取出后将玻璃纤维布在一定温度下放置1h，用水冲洗后干燥，得到负载有铁改性纳米二氧化钛的玻璃纤维布；S3、将负载有铁改性纳米二氧化钛的玻璃纤维布浸入到氯铂酸溶液中10 min，取出后将玻璃纤维布用365nm波长的 LED灯照射1h，用水冲洗后干燥，得到具有可见光下光催化功...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋勇，郭赞如，
申请(专利权)人：江苏奥净嘉环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：