【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光催化材料制备，具体涉及聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-tixfeyoz光催化复合膜的制备方法。
技术介绍
1、目前对于室内空气中的甲醛的处理方法主要有物理吸附，生物降解，等离子体分解，催化燃烧等；tio2由于其良好的光催化活性而被广泛运用到环境治理、医学、抗菌等领域。但tio2的带隙约为3.2ev，吸收范围主要集中在紫外区，且比表面积低，电子和空穴复合率高以及粉体容易团聚且难以回收利用，极大地限制到其应用范围。因此，如何实现对tio2的光催化活性的高值利用是必然趋势。
2、近年来，研究表明可通过掺杂其他元素在tio2的结构中来改变其带隙、表面活性。在制备催化剂过程中，研究者们倾向于掺杂贵金属如au，ag，pd等贵金属，但所用的材料成本高，不适合大规模生产。在tio2基体中掺杂非贵金属可有效减小带隙并提高可见光的吸收。fe具有半填充电子构型和浅捕获特性，可以通过降低导带中空带的能量来有效减小带隙。另外，fe可作为光生载流子转移的中间体，能有效抑制光生载流子的复合并延长其寿命。且fe的价格低廉，在制备催化剂时能被广泛使用得到。故适量的fe3+掺杂在tio2基体中可减小其带隙并作为电子和空穴的陷阱，明显改善tio2光催化降解甲醛的活性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-tixfeyoz光催化复合膜的制备方法，该光催化复合膜对甲醛吸附性能高且光催化降解能力优异。
2、本专利技术所采用的技术方案是，聚丙烯酰胺/聚多
3、步骤1，将ticl4溶解在乙醇中，搅拌，形成ticl4溶液；将fecl3溶解在去离子水中，搅拌，形成fecl3溶液；
4、步骤2，利用ticl4溶液与fecl3溶液制备tixfeyoz纳米颗粒；
5、步骤3，将乙醇、去离子水和氨水混合，搅拌，形成混合液；将盐酸多巴胺溶液缓慢加入上述混合液，搅拌，得到聚多巴胺溶液；
6、步骤4，利用丙烯酰胺、n,n′-亚甲基双(丙烯酰胺)、聚多巴胺溶液和tixfeyoz纳米颗粒制备聚丙烯酰胺/聚多巴胺-tixfeyoz；
7、步骤5，将聚丙烯酰胺/聚多巴胺-tixfeyoz涂敷到预处理的聚氨酯膜上，烘干，得到聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-tixfeyoz光催化复合膜。
8、本专利技术的特点还在于，
9、步骤1中，ticl4与乙醇的质量比为0.19-18.9：19.7-23.7；搅拌时间均为15-25min；fecl3与去离子水的质量比为0.16-0.48：25-30。
10、步骤2中，具体为：
11、将ticl4溶液与fecl3溶液混合，搅拌15-25min，滴加氨水溶液，超声30-60min，使其混合均匀；之后将溶液置于水热反应釜中进行水热反应，冷却，用乙醇和水依次洗涤沉淀至上层清液ph为中性，烘干，煅烧，研磨，过筛，得到tixfeyoz纳米颗粒。
12、ticl4溶液、fecl3溶液与氨水溶液的体积比为25-30：25-30：39-44；水热反应温度为100 -150℃；水热反应时间为24-28h；煅烧温度为550-600℃；煅烧时间为6-8h；升温速率为5-10℃/min。
13、步骤3中，第一次搅拌时间为30-60min；盐酸多巴胺溶液的浓度为0.02-0.04mol/l，第二次搅拌时间为24-48h；混合液中乙醇、去离子水和氨水的体积比为40-50：90-100：1-2。
14、步骤4中，具体为：
15、将丙烯酰胺、n,n′-亚甲基双(丙烯酰胺)和聚多巴胺溶液溶于去离子水中，并在冰水浴中搅拌30-60min，再将tixfeyoz纳米颗粒加入上述溶液并超声处理30-60min，之后，依次加入过硫酸铵和n,n,n′,n′-四甲基乙二胺，将得到的溶液倒入模具中，在液氮浴中冷冻10s-20s，放入冰箱-15℃～-17℃保存48-50h，置于室温下静置1-2h，最后用去离子水洗涤数次，50-60℃烘干2-3h，得到聚丙烯酰胺/聚多巴胺-tixfeyoz。
16、步骤5中，聚氨酯膜的预处理过程为：将聚氨酯膜置入等离子体处理系统进行预处理，设置放电功率为40w，氧气体积流量为8ml/min，真空度为5kpa，处理时间为180s，得到预处理的聚氨酯膜。
17、步骤5中，涂敷厚度为0.5mm-0.6mm。
18、本专利技术的有益效果是：
19、1)本专利技术的方法，使tixfeyoz在聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯复合膜中均匀分布，且得到的复合膜具有吸附-降解能力，从而提高催化剂的光催化活性。
20、2)本专利技术通过表面吸附化学反应掺杂fe元素，从而精确控制fe的含量，并研究fe对tio2结构的影响，并优化了tixfeyoz在复合膜上的负载量，其在吸附-降解甲醛时在可见光下表现出高的光催化活性，且稳定性高，能重复利用。
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1.聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-TixFeyOz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-TixFeyOz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，TiCl4与乙醇的质量比为0.19-18.9：19.7-23.7；搅拌时间均为15-25min；FeCl3与去离子水的质量比为0.16-0.48：25-30。
3.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-TixFeyOz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，具体为：
4.如权利要求3所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-TixFeyOz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，TiCl4溶液、FeCl3溶液与氨水溶液的体积比为25-30：25-30：39-44；水热反应温度为100-150℃；水热反应时间为24-28h；煅烧温度为550-600℃；煅烧时间为6-8h；升温速率为5-10℃/min。
5.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-TixFeyOz光催化复合膜的制备方法，其特征在
6.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-TixFeyOz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，具体为：
7.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-TixFeyOz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，聚氨酯膜的预处理过程为：将聚氨酯膜置入等离子体处理系统进行预处理，设置放电功率为40W，氧气体积流量为8mL/min，真空度为5kPa，处理时间为180s，得到预处理的聚氨酯膜。
8.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-TixFeyOz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，涂敷厚度为0.5mm-0.6mm。
9.如权利要求1-8任一项所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-TixFeyOz光催化复合膜在甲醛的吸附-降解中的应用。
...【技术特征摘要】
1.聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-tixfeyoz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-tixfeyoz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，ticl4与乙醇的质量比为0.19-18.9：19.7-23.7；搅拌时间均为15-25min；fecl3与去离子水的质量比为0.16-0.48：25-30。
3.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-tixfeyoz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，具体为：
4.如权利要求3所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-tixfeyoz光催化复合膜的制备方法，其特征在于，ticl4溶液、fecl3溶液与氨水溶液的体积比为25-30：25-30：39-44；水热反应温度为100-150℃；水热反应时间为24-28h；煅烧温度为550-600℃；煅烧时间为6-8h；升温速率为5-10℃/min。
5.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺/聚多巴胺/聚氨酯-tixfeyoz光催化复合膜...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩庆鑫，杜凯强，张佳鑫，查思羽，陈露铭，赵智，王学川，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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