氮掺杂纳米二氧化钛负载活性炭纤维复合材料的制备方法

摘要

本发明公开的氮掺杂纳米二氧化钛负载活性炭纤维复合材料的制备方法，具体按以下步骤实施：1）配制无水乙醇与水的混合溶液，用稀硝酸调节后加入尿素得到混合溶液A；2）将钛酸丁酯与无水乙醇混合后得到混合溶液B；3）将混合溶液B滴加至混合溶液A得到混合溶胶C；4）将活性炭纤维加入到混合溶胶C中，浸泡后挤压出活性炭纤维中多余的混合溶胶C；5）将有混合溶胶C的活性炭纤维放入烘箱中烘干；6）将烘干后的活性炭纤维放入N₂气氛炉中，于300℃～600℃煅烧结晶。本发明的制备方法解决了纳米二氧化钛可见光活性低、在水中易团聚、难回收利用，活性炭纤维易吸附饱和、重复使用效果差的问题。

主权项

氮掺杂纳米二氧化钛负载活性炭纤维复合材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、配制无水乙醇与水的混合溶液，并用稀硝酸调节后加入尿素，得到混合溶液A，具体按照以下步骤实施：步骤1.1、于室温下，按体积比为20～30：1分别量取无水乙醇与水；配制质量百分比浓度为4％～6％的稀硝酸；步骤1.2、将步骤1.1量取的无水乙醇与水混合，形成乙醇溶液；步骤1.3、将步骤1.1中配制的质量百分比浓度为4％～6％的稀硝酸加入经步骤1.2配制的乙醇溶液中，直至pH值显示为3～4为止；步骤1.4、称取尿素，将称取的尿素加入经步骤1.3调节酸度后的乙醇溶液中，按每升的乙醇溶液中加入3克～4克的尿素，经搅拌后，得到混合溶液A；步骤2、分别量取钛酸丁酯、无水乙醇，将钛酸丁酯与无水乙醇混合后，得到混合溶液B，具体按照以下步骤实施：步骤2.1、按步骤1.4中采用的尿素量取钛酸丁酯，钛酸丁酯与尿素的摩尔比为1：1；步骤2.2、按步骤2.1中量取的钛酸丁酯另取无水乙醇，钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1：2～3；步骤2.3、将步骤2.2中称取的无水乙醇与钛酸丁酯混合，得到混合溶液B；步骤3、将经步骤2得到的混合溶液B滴加至经步骤1得到的混合溶液 A中，制备得到混合溶胶C，具体按照以下步骤实施：步骤3.1、将步骤2中得到的混合溶液B滴加至经步骤1得到的混合溶液A中，并不断搅拌；混合溶液B滴加的速度为：每两秒一滴；步骤3.2、经步骤3.1滴加完混合溶液B后，继续搅拌50min～70min，得到混合溶胶C；步骤4、称取活性炭纤维加入到步骤3得到的混合溶胶C中，浸泡后挤压出活性炭纤维中多余的混合溶胶C，具体按照以下步骤实施：步骤4.1、将称取的活性炭纤维加入到经步骤3得到的混合溶胶C中，每升的混合溶胶C中加入0.8克～1.2克的活性炭纤维，静置3min～7min；采用的活性炭纤维的规格为：3cm×15cm；步骤4.2、经步骤4.1，待活性炭纤维吸附到混合溶胶C后，将活性炭纤维捞取出来，置于两玻璃板间，通过挤压将活性炭纤维中吸附的多余混合溶胶C挤压出来；挤压时采用的压强为2100Pa～2300Pa；步骤5、将经步骤4得到的含有混合溶胶C的活性炭纤维放入烘箱中烘干，得到去除乙醇和水分的活性炭纤维；烘干条件为：于60℃～110℃条件下，烘燥50min～70min；步骤6、将经步骤5烘干后的活性炭纤维放入N₂气氛炉中，于300℃～600℃煅烧结晶3.5h～4.5h，得到氮掺杂纳米二氧化钛负载活性炭纤维复合材料。