改性二氧化硅颗粒作为摩擦电催化剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种改性二氧化硅颗粒作为摩擦电催化剂的制备方法及应用。本发明专利技术旨在解决传统压电水消毒材料低灭菌速率以及太阳能材料受季节限制的问题。本发明专利技术将疏水的二氧化硅表面接入部分亲水基团，使得疏水材料在和水摩擦产生电子转移的同时，能够保证与水有效的接触从而有效传导ROS，得到材料A；然后进一步在材料A的基础上负载金纳米颗粒从而调节材料的费米能级得到材料B，B在A的基础上电子转移速率进一步提高。这两步的改性使得材料一方面能够利用机械能在水与材料之间进行电子转移，另一方面使得材料具有超高的电子利用效率，从而有效的结合了现有水消毒材料的优点，得到了一个高效杀菌同时能量来源广泛不受季节限制的材料。的材料。的材料。

【技术实现步骤摘要】
改性二氧化硅颗粒作为摩擦电催化剂的制备方法及应用


[0001]本专利技术提供了一种改性二氧化硅颗粒作为摩擦电催化剂的制备方法及应用，涉及一种改性二氧化硅的摩擦电催化材料的制备方法，尤其涉及其在界面催化反应及水消毒领域的应用，属于新型功能材料制备及应用


技术介绍

[0002]饮用水受到微生物污染，导致腹泻、霍乱、痢疾、伤寒、脊髓灰质炎等一系列水媒疾病。对于卫生设施和电网不足或无法使用的发展中地区和易受伤害的人口，其损害甚至超出了战争。包括氯化、紫外线辐射和臭氧化在内的传统水消毒是化学和能源密集型的，需要大型、复杂和成本高昂的基础设施来进行集中水处理和分配。此外，氯化和臭氧化都可能产生有害的副产品，这在统计上与致癌作用有关。而紫外线照射需要较长的照射时间和高剂量，以确保有效消毒。
[0003]在缺乏电网供电的地区，将环境能如热能、光能和机械能转化为电能，在水消毒方面显示出巨大的潜力。压电和摩擦电材料能够响应机械能从而在水固界面产生电子，这样的特性使得它能够对水进行原位的消毒。然而，由于有限的电荷利用率，消毒的效率普遍较低。尽管太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性二氧化硅颗粒作为摩擦电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用TEOS、氨水和乙醇合成二氧化硅纳米颗粒；2)将二氧化硅纳米颗粒加入到含有十二烷基乙基二甲基溴化铵水溶液中，形成大量含有二氧化硅纳米颗粒的固体蜡滴，过滤洗涤真空干燥得到Janus疏水改性二氧化硅；3)将干燥后的Janus疏水改性二氧化硅粉末加入含有适量APTES的甲醇溶液中，与溶解有石蜡的氯仿溶液混合，从而释放出氨基修饰的二氧化硅纳米颗粒，洗涤干燥得到粉末；4)将第3)步得到粉末分散在含有疏水改性材料的溶液中，形成两亲性二氧化硅，洗涤后在真空下干燥，得到二氧化硅JPs；5)将含有二氧化硅JPs的乙醇溶液与金纳米颗粒水悬浮液混合，然后在摇浴中振荡得到改性二氧化硅颗粒。2.根据权利要求1所述的改性二氧化硅颗粒作为摩擦电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4)中所述的疏水改性材料为氟化或者烷基化试剂。3.根据权利要求1所述的改性二氧化硅颗粒作为摩擦电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4)中所述的疏水改性材料为正辛基三氯硅烷、十二烷基三氯硅烷、十四烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓旭，陈之迪，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：