[发明专利]用于吸附-光降解VOC的碳纤维微球负载TiO

说明书

本发明涉及一种用于吸附‑光降解VOC的碳纤维微球负载TiO₂催化剂及其制备方法，其特征是以纤维素为原料，将其制备为中空多孔微球；然后将微球碳化，制备为碳纤维微球；最后将微球负载纳米二氧化钛，得到碳纤维微球负载TiO₂催化剂。本发明制备的碳纤维微球负载TiO₂催化剂在可见光条件下对挥发性的苯、甲苯和二甲苯具有很好的吸附‑降解功能；本发明制备的催化剂的原料来源广泛，制备工艺简单，易于推广。

技术领域

本发明属于碳纤维微球催化剂技术领域，具体涉及用于吸附-光降解VOC的碳纤维微球负载TiO2催化剂及其制备方法。

背景技术

随着社会的高速发展，各种含VOC(Volatile Organic Compounds，即挥发性有机化合物)的材料被广泛应用，如：复合地板中含胶黏剂、装修墙面用的涂料、家具表面的油漆等等。这些材料被广泛应用于我们日常居住和生活的环境，时刻影响着人们身体的健康，当人们吸入一定量的VOC后，人们会感到头晕、恶心、呕吐等症状，从而伤害人的肝脏、大脑和神经系统等。因此，清除这些有害的VOC是摆在我们面前亟待解决的难题。

目前，去除VOC的研究报道较多，中国发明专利申请号201410568085.3公布了VOC吸附用活性炭的再生方法及专用活化剂，该专利以活性炭为原料，比表面积难免偏低；中国发明专利申请号201710566193.0公布了一种VOC吸附剂及其生产工艺，该专利以聚乙烯醇、高岭土、酸性液、植物多酚等为原料制备而成，但该VOC吸附剂在使用时需要喷淋，使用不方便。文献调研结果来看，现有较多技术用于清除VOC，但是，这些技术中存在一些问题，如：有的存在技术工艺复杂，有的使用不方便，有的运行成本高，有的净化效率低，等等。因此，需寻求一种新的更优的方法来替代当前的技术方法。

发明内容

本发明的目的是克服以往技术的不足，提供一种用于吸附-光降解VOC的碳纤维微球负载TiO2催化剂及其制备方法。

本发明的目的在于提供用于吸附-光降解VOC的碳纤维微球负载TiO2催化剂，其为以纤维素为原料，将其制备为中空多孔微球，然后将微球碳化，最后将微球负载纳米二氧化钛，制得碳纤维微球负载TiO₂催化剂；该碳纤维微球负载TiO₂催化剂在可见光条件下对挥发性的苯、甲苯和二甲苯具有很好的吸附-降解功能；该碳纤维微球负载TiO₂催化剂的表面有很多空洞，比表面积大，吸附位点多，有利于VOC的吸附。

本发明的另一目的在于提供上述所述用于吸附-光降解VOC的碳纤维微球负载TiO₂催化剂的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：

步骤一：将纤维素基中空多孔微球用去离子水和无水乙醇交替清洗3次，将清洗后的纤维素基中空多孔微球放入80℃的烘箱中干燥2～3h；

步骤二：将步骤一处理的纤维素基中空多孔微球放入800～1000℃管式炉中在氮气气氛条件下碳化2～3h；

步骤三：将步骤二处理的纤维素基中空多孔碳纤维微球用去离子水清洗和干燥；

步骤四：将步骤三制备的纤维素基中空多孔碳纤维微球放入超声波发生器处理，介质为水，处理时间1～3h；处理结束后放入清水中使其速冷，烘干，备用；

步骤五：将步骤四制备的纤维素基中空多孔碳纤维微球放入纳米二氧化钛凝胶溶液中，均匀搅拌1～3h，搅拌结束后将混合溶液过滤，将过滤的固体物质真空低温干燥，干燥温度为20～30℃，干燥时间为12～24h，即可得到碳纤维微球负载TiO₂催化剂产品。

所述的用于吸附-光降解VOC的碳纤维微球负载TiO₂催化剂的制备方法，步骤一中所述的纤维素基中空多孔微球的制备方法为：