【技术实现步骤摘要】
一种具有抗菌及光催化的双功能环境净化纤维膜的制备方法及其产品和应用
[0001]本专利技术涉及一种具有抗菌及光催化的双功能环境净化纤维膜的制备方法及其产品和应用,属于环境污染治理
技术介绍
[0002]光催化是基于光催化剂在光照条件下具有的氧化还原能力,能够达到净化污染物、物质合成和转化等目的。通常情况下,光催化氧化反应以半导体为催化剂,以光为能量,将有机物降解为二氧化碳和水。由于TiO
2 容易制备,化学性质稳定,抗光腐蚀性强,且氧化能力强,使其在光催化材料的研究中处于领先地位。但是纳米TiO
2 半导体的禁带宽度约为3.2 eV,其禁带宽度直接决定了激发电子从价带跃迁到导带的最长波长为387.5 nm,即只能被紫外光激发,这大大影响了其光催化活性。研究人员发现,半导体复合、贵金属沉积、表面光敏化和离子掺杂都可以改变纳米TiO
2 的禁带宽度,从而影响TiO
2 的光催化活性和光电性能。
[0003]光催化抗菌技术是一种新兴的绿色抗菌技术,具有高效、经济、安全、环保等优点,利用太阳光的能量,光催化材料产生的空穴、超氧自由基和羟基自由基能够破坏细菌的细胞结构,导致细菌灭活,并可避免产生消毒副产物,具有广阔的应用前景。光催化材料是光催化抗菌技术的核心部分,大部分经典的半导体光催化材料具有宽带隙只能被紫外光激发,大大限制了其对太阳光的利用率。开发高效可见光响应的材料对光催化抗菌技术的发展有着至关重要的意义。
[0004]本专利技术采用静电纺丝的方法制备一种兼具抗菌 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌及光催化的双功能环境净化纤维膜,其特征在于,该纤维膜以Ag修饰的活性炭负载TiO2催化剂作为活性组分,采用静电纺丝的方法制备得到的。2.一种根据权利要求1所述具有抗菌及光催化的双功能环境净化纤维膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:Ag颗粒修饰的活性炭的制备:称取活性炭,按照活性炭:水=1:1.2~1.5的质量比称取去离子水;按照活性炭:硝酸银=1:0.1~0.2的质量比称取硝酸银溶于上述去离子水中;向上述硝酸银的水溶液中滴加氨水直到pH≈8;将称取的活性炭加入上述溶液中,室温过夜浸渍,置于50~60℃烘箱中过夜干燥,得到Ag/活性炭;第二步:Ag修饰的活性炭负载TiO2催化剂的制备:将钛酸四丁酯、无水乙醇和冰醋酸按照重量比为1: 1~2.5: 0.1~0.5的比例混合得到混合液,接着,向此混合溶液中投入Ag/活性炭,搅拌均匀成为白色凝胶,将此凝胶置于马弗炉中,于400
‑
500℃温度下煅烧2小时,得到Ag修饰的活性炭负载TiO2催化剂;第三步:静电纺丝溶液的配置:将聚丙烯腈溶于N
‑
N 二甲基甲酰胺(DMF)中,加入第二步中制备的Ag修饰的活性炭负载TiO2催化剂,剧烈搅拌3h,然后超声震荡1h,得到分散均匀的静电纺丝溶液;第四步:静电纺丝纤维膜的制备:采用第三步所得的静电纺丝溶液进行静电纺丝,纺丝液的温度保持在35
ꢀ±ꢀ
5 ℃,室内空气湿度保持在40 %,纺丝速度0.5~2 mL/h,接收距离20 cm;纺丝电压控制为10~30 kV,最终通过静电纺丝得到一种具有抗菌及光催化的双功能环境净化纤维膜。3.根据权利要求2所述具有抗菌及光催化的双功能环境净化纤维膜的制备方法,其特征在于,所述的静电纺丝溶液的浓度控制为5%。4.根据权利要求2或3所述具有抗菌及光催化的双功能环境净化纤维膜的制备方法,其特征在于,按以下步骤制备:第一步:Ag颗粒修饰的活性炭的制备:称取24 g去离子水,向去离子水中加入2 g硝酸银,待硝酸银溶解完全后向其中滴加氨水直到pH≈8,称取 20 g活性炭溶于上述溶液中,室温过夜浸渍,置于50
o
C烘箱中过夜干燥,得到银修饰的活性炭;第二步:Ag修饰的活性炭负载TiO2催化剂的制备:量取17 ml钛酸四丁酯,将其缓慢加入到40 ml无水乙醇中,并置于磁力搅拌器上搅拌后,加入3 ml冰醋酸得到钛酸四丁酯溶液,接着,称取上述第一步中20 g的银修饰的活性炭加入上述钛酸四丁酯溶液中,搅拌均匀成为白色凝胶,将此凝胶置于马弗炉中,于400℃温度下煅烧1小时,得到Ag修饰的活性炭负载TiO2催化剂。第三步:静电纺丝溶液的配置:将12g聚丙烯腈溶于48 g 的N
‑
N 二甲基甲酰胺(DMF)中,加入1g第二步中制备的Ag修饰的活性炭负载TiO2催化剂,剧烈搅拌3h,然后超声震荡1h,得到分散均匀的静电纺丝溶液;第四步:静电纺丝纤维膜的制备:采用第三步所得的静电纺丝溶液进行静电纺丝,纺丝液的温度保持在35℃,室内空气
湿度保持在40 %,纺丝速度2 m...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔大祥,王敬锋,童琴,
申请(专利权)人:上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。