[发明专利]一种光催化薄膜的制备方法及装置

说明书

本发明公开一种光催化薄膜的制备方法及装置，所述方法是以聚烯烃树脂为载体，添加磁性光催化剂、活化发泡剂、分散剂、偶联剂、润滑剂进行挤出造粒、通过吹膜机外加磁场通过进行吹膜。所述吹膜机依次包括料斗、挤压输料轴机构、吹膜装置、电磁感应线圈和电磁感应线圈控制器，电磁感应线圈架在吹膜装置的吹塑模头位置处；物料从料斗进入吹膜机，通过挤压输料轴机构得到熔融、剪切、共混，再通过吹膜装置，物料从吹膜装置的吹塑模头通过电磁感应线圈，吹塑成膜。本发明光催化薄膜具有催化效率高，轻量化，可回收重复利用等优点；且该法成本较低，制备工艺简单。

技术领域

本发明属于废水废气处理的环保领域，具体涉及一种光催化薄膜的制备方法及装置。

背景技术

TiO₂是一种典型光催化剂，具有无毒、价廉易得、化学性质稳定、光催化活性高等优异物理化学性能，被广泛应用于光催化裂解水、光降解污染物、太阳能电池等领域。在常温条件下，TiO₂吸收光能，在表面产生羟基自由基·OH、超氧离子·O₂^-、氢过氧基·HO₂等具有强氧化还原活性基团，能够将有机物直接降解为CO₂和H₂O等无机小分子。

磁性粒子因为其独特的物理性质，在外加磁场作用下可以迅速移动，而且可以通过各种方法在磁性粒子表面进行修饰，从而使其功能化，所以在各方面得到了广泛的应用，如：生物分离、核磁共振成像、药物传输等。磁性载体光催化剂因为其自身具有良好的光催化活性及特殊的磁性响应性能，在环境水污染处理及光催化剂回收方面受到人们广泛关注。

目前光催化材料多为纳米颗粒材料，若直接用于污水处理应用则难以分离，回收困难，造成资源的浪费。所以如何解决良好地发挥TiO₂光催化性能同时，又能有效地回收TiO₂的问题，对我们而言尤为重要。制备TiO₂光催化性薄膜，既能在一定程度上发挥TiO₂的光催化性能，又能通过膜的回收，达到TiO₂重复回收利用，解决了TiO₂纳米颗粒材料在水污染处理领域的回收困难、难再次利用等问题。

制备TiO₂光催化薄膜，可以有效地回收TiO₂颗粒，免于由于TiO₂颗粒流失，造成资源浪费、二次污染等问题，但制备的TiO₂光催化薄膜往往由于TiO₂颗粒在薄膜中被基体树脂包裹的原因，而不能充分地发挥TiO₂的光催化性能。将TiO₂负载在磁性粉体上，在吹塑成膜过程中，通过添加一个外加磁场，使TiO₂负载的磁性粉体在外加磁场的作用下定向移动，使其尽量暴露在薄膜的表面，更大的程度的发挥TiO₂光催化薄膜的光催化作用与效率。

发泡材料具有一些普通材料不具备的优异性能，作为一种载体材料，光催化剂在发泡材料中够实现更良好分散，提高光催化剂与有机污染物的接触界面。所制备的复合材料具有轻量化、孔隙率高和负载量大的优点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中所存在的不足，提供一种光催化薄膜的制备方法及装置，通过将改性的TiO₂负载在磁性粉体上，制备的光催化功能薄膜其具有高比表面积、良好光催化性能与高有效负载量，实现光催化材料器件化，方便使用，可以重复利用，且成本较低，制备工艺简单。

本发明的光催化薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：