專利名稱：TiO₂負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料的制備方法，屬于光催化材料技術領域。
背景技術：
隨著工業(yè)技術的迅猛發(fā)展，環(huán)境污染問題日益嚴重。特別是，室內(nèi)及車內(nèi)等密閉空間內(nèi)的VOCS (揮發(fā)性可燃氣體，主要是甲醛、苯、甲苯及二甲苯等)對人體造成的傷害，日益受到人們的重視。如何高效、節(jié)能、廉價地去除揮發(fā)性可燃性氣體成為了科學技術領域一直想突破的課題。光催化技術利用太陽能作為能量來源，在光敏催化材料的作用 下，將揮發(fā)性可燃氣體分解為二氧化碳、水等無機物，不會產(chǎn)生二次污染，具有傳統(tǒng)常規(guī)催化技術無法比擬的優(yōu)勢。其中，納米TiO2作為一種常見的光催化材料，因其高催化活性、無毒、價廉而作為光催化材料廣泛使用和研究。為了更高效簡便地使用TiO2，將其負載于ACF成為了一個研究熱點。目前，TiO2ACF催化劑的制備是直接將TiO2(或TiO2前軀體)負載到未經(jīng)修飾的ACF上，這種負載會造成TiO2負載不均和結合不牢固的問題，導致催化效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料的制備方法。TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料的制備方法，其步驟如下
1)取一粘膠基活性碳纖維布，置于硝酸溶液中，80°c恒溫處理，水洗后烘干得到經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布；
2)將步驟I)中處理烘干后所得的粘膠基活性碳纖維布，置于TiO2乳濁液中，超聲浸潰負載，烘干得到TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料。步驟I)所述的粘膠基活性炭纖維使用的硝酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為9. 2%-67%，處理時間為O. 5-6小時。步驟2)中TiO2的負載質(zhì)量百分比濃度為O. 5%_4%。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明增加粘膠基活性炭纖維(ACF)表面親水集團，從而改善其表面親水性，使TiO2能均勻牢固地負載到活性碳纖維上，提高反應轉化率。同時ACF親水性的增加，使光催化劑表面富含水分子，利于光電子氧化水分子成羥基自由基，大大加速反應。本發(fā)明得到的TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料催化劑反應轉化率提高近3倍，且成本低廉、方法簡單。


圖I是TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料XRD圖譜；
圖2 (a)是TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料SEM圖譜；
圖2 (b)是TiO2直接負載于粘膠基活性碳纖維布光催化材料SEM圖譜。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明。實施例I
取一大小為10cm*10cm的粘膠基活性碳纖維，置于質(zhì)量百分比濃度為67%的硝酸溶液中，80°C恒溫水浴處理6小時，水洗至pH為中性，并置于烘箱中烘干，得到經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布。將硝酸修飾的粘膠基活性炭纖維置于質(zhì)量百分比濃度為4%的TiO2 (P25，德固賽公司)懸浮液中，超生浸潰，置于烘箱烘干，制成催化劑。XRD分析(圖I)表明TiO2保持微銳鈦礦和金紅石型，SEM (圖2 (a))表明TiO2良好地分散在活性炭纖維上。催化劑6h光降解甲苯，降解率為52. 6%。實施例2
取一大小為10cm*10cm的粘膠基活性碳纖維,置于質(zhì)量質(zhì)量百分比濃度為9. 2%的硝酸溶液中，80°C恒溫水浴處理O. 5h小時，水洗至pH為中性，并置于烘箱中烘干，得到經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布。將硝酸修飾的粘膠基活性炭纖維置于質(zhì)量百分比濃度為O. 5%的TiO2 (P25，德固賽公司)懸浮液中，超生浸潰，置于烘箱烘干，制成催化劑。催化劑6h光降解甲苯，降解率為20. 5%。實施例3
取一大小為10cm*10cm的粘膠基活性碳纖維,置于質(zhì)量質(zhì)量百分比濃度為30%的硝酸溶液中，80°C恒溫水浴處理3h小時，水洗至pH為中性，并置于烘箱中烘干，得到經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布。將硝酸修飾的粘膠基活性炭纖維置于質(zhì)量百分比濃度為1%的TiO2 (P25，德固賽公司)懸浮液中，超生浸潰，置于烘箱烘干，制成催化劑。催化劑6h光降解甲苯，降解率為34. 7%。實施例4
取大小為10cm*10cm的粘膠基活性碳纖維，不經(jīng)硝酸修飾，直接置于質(zhì)量分數(shù)為4%的TiO2懸浮液中，超生浸潰lh，置于烘箱烘干，制成催化劑。樣品的SEM照片如圖2 (b)所示，活性炭纖維表面的TiO2數(shù)量較少，且團聚嚴重。催化劑6h光降解甲苯，降解率為12. 2%。
權利要求
1.一種TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料的制備方法，其特征在于步驟如下 取一粘膠基活性碳纖維布，置于硝酸溶液中，80°c恒溫處理，水洗后烘干得到經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布； 將步驟I)中處理烘干后所得的粘膠基活性碳纖維布，置于TiO2乳濁液中，超聲浸潰負載，烘干得到TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料的制備方法，其特征在于步驟I)所述的粘膠基活性炭纖維使用的硝酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為9. 2%-67%，處理時間為O. 5-6小時。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料的制備方法，其特征在于步驟2)中TiO2的負載質(zhì)量百分比濃度為O. 5%-4%。·
全文摘要
本發(fā)明公開了一種TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料的制備方法，屬于光催化材料制備技術領域。步驟如下取一粘膠基活性碳纖維布，置于硝酸溶液中，80℃恒溫處理，水洗后烘干得到經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布;處理烘干后所得的粘膠基活性碳纖維布，置于TiO2乳濁液中，超聲浸漬負載，烘干得到TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料。本發(fā)明可直接用于凈化裝修完畢的居室及新車等場所。利用本發(fā)明獲得TiO2負載于經(jīng)硝酸修飾的粘膠基活性碳纖維布光催化材料成本低廉、方法簡單；反應轉化率提高近3倍。
文檔編號B01J21/18GK102962043SQ201210383439
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權日2012年10月11日
發(fā)明者蔣新, 章冬冬, 柳艷爐, 吳忠標, 郭森 申請人:浙江大學