一种自漂浮光热光催化纳米纤维膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种自漂浮光热光催化剂及其制备方法。所述光热光催化剂呈纳米纤维膜状，由光热层、光催化层和疏水层构成。制备方法包括：首先静电纺丝制备偕胺肟改性聚丙烯腈纳米纤维膜，然后原位生长四氧化三铁形成光热层，再通过静电喷雾在光热层单面负载光催化层，最后通过化学接枝聚二甲基硅氧烷在光催化层表面构建疏水层。与现有技术相比，本发明专利技术中光热光催化剂可以自漂浮于废水表面，显著改善传统光热光催化体系中光经过溶液造成的光强损失以及O2浓度偏低等问题，在利用太阳光处理废水中有机污染物领域极具应用前景。中有机污染物领域极具应用前景。中有机污染物领域极具应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种自漂浮光热光催化纳米纤维膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于光催化与废水处理
，具体为一种用于废水中染料等有机污染物氧化降解领域的自漂浮光热光催化纳米纤维膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]光催化技术作为一种绿色环境净化技术，能够将太阳能转化为化学能，通过产生强氧化性物种深度降解及矿化有机污染物，在工业废水治理领域受到广泛关注。目前最常用的半导体光催化剂包括二氧化钛(TiO2)、硫化镉(CdS)和石墨相氮化碳(g
‑
C3N4)等，它们都具有成本低、稳定性高和无毒无害等优点，目前已具有相关商业化产品(如P25等)。但是这些光催化剂均受到禁带宽度较大的限制，仅能利用紫外光或小部分可见光进行光催化反应，严重限制了对太阳光的利用效率。如何拓展光催化剂的光谱响应范围，实现对太阳光中占比达到～95％的宽谱可见光和近红外光的有效利用，成为推动光催化技术进一步发展的核心问题之一。
[0003]将具有宽谱光吸收性能的光热材料与半导体光催化剂进行复合，构建的光热光催化体系有望实现高效利用太阳光治理废水。在光热光催化过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可自漂浮于溶液表面的光热光催化剂，其特征在于该催化剂呈纳米纤维膜状，厚度300
‑
600μm，其中光热层由偕胺肟改性聚丙烯腈纳米纤维膜原位生长的四氧化三铁(Fe3O4)组成，光催化层由二氧化钛(TiO2)、硫化镉(CdS)或石墨相氮化碳(g
‑
C3N4)组成，并含有疏水聚二甲基硅氧烷(PDMS)层作为气体通道，制备方法包括静电纺丝纳米纤维膜、原位生长Fe3O4、静电喷涂光催化剂以及化学接枝PDMS等方法。2.一种如权利要求1所述的可自漂浮于溶液表面的光热光催化剂的制备方法，其特征在于具有如下步骤：1)配制质量百分比为6
‑
12％的聚丙烯腈/DMF纺丝液，升温至60
‑
75℃后加入0.6
‑
1.2g盐酸羟胺，搅拌反应2
‑
3h后将所得纺丝液置于注射器中，静电纺丝10
‑
18h得到偕胺肟改性聚丙烯腈纳米纤维膜。2)将步骤1得到的纳米纤维膜裁剪成约2cm
×
2cm尺寸的正方形，添加至50mL FeCl3·
6H2O和FeSO4·
7H2O的混合水溶液中，其质量分数分别为3.6
‑
7.2％和2.0
‑
4.0％，升温至60
‑
70℃后将20
‑
30mL质量分数为3
‑
5％的稀氨水溶液匀速滴加至上述溶液中，继续在60
‑
70℃和搅拌条件下反应2

【专利技术属性】
技术研发人员：韩振邦，李宣阅，吕明泽，尚泽慧，赵晓明，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：