一种氮化碳光催化活性纳米纤维膜及其制备方法

摘要

本发明属于光催化水处理技术领域，特别涉及一种氮化碳光催化活性纳米纤维膜及其制备方法。该光催化活性纳米纤维膜是以聚嗪酰胺为纺丝前驱体，二氯甲烷纺丝溶剂为原料，在绝氧条件下的高压静电场作用中以静电纺丝制备纳米纤维膜，再经原位高温缩聚制备而成。该纳米纤维膜具有纤维直径小、比表面积大、量子效应明显等优点，将其用于五氯酚的可见光催化处理可取得较好的降解效果，且该纳米纤维膜在回收利用10次后仍保持完整的形貌和较高的催化活性。本发明提供了一种新的氮化碳光催化剂的利用形式，在水污染控制领域具有良好的应用前景。

主权项

一种氮化碳光催化活性纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：1)按质量比配置聚嗪酰胺的二氯甲烷溶液，室温下搅拌至完全溶解，并在5℃下保持12小时以熟化聚嗪酰胺使其高分子链在溶液中充分展开以形成可纺性良好的纺丝液；2)在纺丝中滴加3～5滴电解质以改善纺丝液的电导率；3)高压静电纺丝装置置于密闭体系中，预先以脱氧剂脱除系统中氧气至质量浓度小于1％并加热接收屏至550℃，将上述纺丝溶液加入到带纺丝头中，调节纺丝头距离接收屏10～15cm，施加电场电压至30～50千伏，开始纺丝，纺丝液在电场作用下劈裂成直径在纳米级的纤维并附着于接收屏上，纺丝液中的二氯甲烷迅速挥发，聚嗪酰胺在高温作用下逐渐脱水缩聚转化为氮化碳，并形成致密的纳米膜状结构；4)纺丝10～15分钟后，以2～5℃/min的速率缓慢降低接收屏表面温度对氮化碳纤维退火处理，以避免纤维极冷收缩，待接收屏降至室温，可将纤维膜自接收屏表面剥离，即得氮化碳光催化活性纳米纤维膜，所述聚嗪酰胺为聚吡嗪酰胺、聚苯并噁嗪之一种。