一种具有光催化氧化性的复合薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有光催化氧化性的复合薄膜及其制备方法。首先采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛/碳纳米管的粉体，然后利用壳聚糖作为交联剂，将二氧化钛/碳纳米管复合材料均匀分散在壳聚糖的乙酸溶液中，壳聚糖与二氧化钛/碳纳米管的质量比为1∶10制得二氧化钛/碳纳米管/壳聚糖复合材料催化薄膜。该方法制备的复合薄膜均匀，且制备方法简单，原料廉价，来源丰富。原生碳纳米管的表面的缺陷结构为二氧化钛晶粒的生长提供了生长点，此外，被吸附的有机物和光降解中的中间产物与壳聚糖中的官能团产生了协调作用。本发明的复合材料催化薄膜在波长大于350nm的可见光照射下，能够光催化氧化挥发性有机化合物(VOCs)，可用作空气净化剂、工业污水处理剂等。

主权项

一种具有光催化氧化性的复合薄膜的制备方法，其特征在于：按壳聚糖与碳纳米管/二氧化钛复合粉体的质量比1∶10，将碳纳米管/二氧化钛复合粉体加到10ml壳聚糖的1wt％乙酸溶液中，并搅拌均匀，得到粘液；然后将粘液涂镀在载体上，室温干燥4小时后置干燥箱中80℃干燥1天，消除残留的水分和乙酸，即得所述的复合薄膜；所述的碳纳米管/二氧化钛复合粉体的制备过程如下：1)取5ml的钛酸四丁酯和10ml的无水乙醇置于20ml的烧杯中，并搅拌30min，得到无色透明的溶液；将0.0112‑0.112g 40‑60nm的碳纳米管超声分散在10ml的无水乙醇中，超声分散15min，得到均匀分散的悬浮液；2)将步骤1)得到的碳纳米管的无水乙醇分散液逐滴加到步骤1)得到的钛酸四丁酯的无水乙醇溶液中并搅拌，滴加速率为0.5滴/秒，滴加完后继续强烈搅拌30min，得到均匀的混合溶液；3)然后用注射器将1.5ml的乙酸溶液逐滴加到步骤2)得到的混合溶液中并搅拌，乙酸与水的摩尔比为0.055∶1；滴加速度0.2滴/秒，滴加完后继续搅拌30min，得到二氧化钛/碳纳米管的溶胶，然后室温干燥，陈化4d，得到二氧化钛/碳纳米管的干凝胶；4)将干凝胶置于干燥箱中60℃干燥12h，然后用研钵研碎至粉体，再将粉体置于马弗炉中450℃灼烧，升温为2‑3℃/min，制得二氧化钛/碳纳米管复合粉体。