[发明专利]利用石墨烯改性纳米二氧化钛光触媒纤维网整治河涌黑臭水体的方法

权利要求书

1.利用石墨烯改性纳米二氧化钛光触媒纤维网整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)以鳞片石墨为原料，以浓H₂SO₄和KMnO₄为氧化剂，通过两步法，先制得氧化石墨，再通过超声分散制得氧化石墨烯；

在180℃下通过溶剂热法，以氧化石墨烯和Ti(OBu)₄作为初始反应物，在乙醇溶剂中，合成还原氧化石墨烯改性纳米二氧化钛异质结构复合光催化剂；

(2)制造耐水、耐冲击铝基交联剂，并将步骤(1)得到的还原氧化石墨烯改性纳米二氧化钛异质结构复合光催化剂与所述铝基交联剂制备成均质混合物，将均质混合物加入到生产高密度聚乙烯纤维网的纤维浆料中，或附着到高密度聚乙烯纤维网上，制作成具有纳米光催化薄膜涂层的高密度聚乙烯纤维网；

其详细工艺为：

先用无水乙醇稀释铝酸丁酯，再加入冰醋酸、无水乙醇、水的混合溶液，混合溶液中水和无水乙醇的体积比例为1：10，入混合器中，启动搅拌，升温到70℃-80℃，搅拌10-30分钟，得稳定均匀澄清透明的浅黄色溶胶，随后缓慢加入纳米氧化铝悬浮液，保持温度在40℃，得到耐水、耐冲击铝基交联剂；

取铝基交联剂，将铝基交联剂升温至50℃，后缓慢加入还原氧化石墨烯改性纳米二氧化钛异质结构复合光催化剂悬浮液，铝基交联剂为混合物总重量的0.1-2wt％，加完后继续搅拌15-20分钟，得到均质混合物；

然后将均质混合物加入到生产高密度聚乙烯纤维网的纤维浆料中，或附着到高密度聚乙烯纤维网上，制作成具有纳米光催化薄膜涂层的高密度聚乙烯纤维网；其中，所述均质混合物的技术要求如下：形状，液态2-5％；晶型，锐钛型；含量，97.5％；粒径，≤10nm；表面基团，羧基、碳酸根；光响应范围，300nm-550nm；表面特性，亲水；PH，以1％水溶液计为3-4；比表面积，400m²/g；

(3)将步骤(2)得到的纳米光催化薄膜涂层的高密度聚乙烯纤维网在空气中自然干燥后，再置于烘房内恒温烘干，得到石墨烯改性纳米二氧化钛光触媒纤维网；

(4)将步骤(3)得到的石墨烯改性纳米二氧化钛光触媒纤维网设置到河涌上，使之与水面接触，同时接受光照，对河涌黑臭水体进行整治。

2.如权利要求1所述的利用石墨烯改性纳米二氧化钛光触媒纤维网整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述纳米光催化薄膜涂层的厚度为0.5μm-50μm。

3.如权利要求1所述的利用石墨烯改性纳米二氧化钛光触媒纤维网整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于，步骤(2)中，高密度聚乙烯纤维网的宽度为1米、1.5米或2米。

4.如权利要求1所述的利用石墨烯改性纳米二氧化钛光触媒纤维网整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于，步骤(2)中，采用喷涂的方式将步骤(2)得到的均质混合物附着到高密度聚乙烯纤维网的表面；喷涂时，采用高压喷枪，并采用多次少量均匀喷涂的方式。

5.如权利要求1所述的利用石墨烯改性纳米二氧化钛光触媒纤维网整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于，将高密度聚乙烯纤维网直接在装有均质混合物的桶中多次浸提。

6.如权利要求5所述的利用石墨烯改性纳米二氧化钛光触媒纤维网整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于，将高密度聚乙烯纤维网直接在装有均质混合物的桶中浸提3-7次。

7.如权利要求1所述的利用石墨烯改性纳米二氧化钛光触媒纤维网整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于，步骤(3)中，在烘房内烘干时，烘干温度采用55-65℃，烘干时间采用25-35小时。