[发明专利]一种碳纤维负载三层二氧化钛光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳纤维负载三层二氧化钛光催化剂的制备方法，包括如下步骤：将异丙醇、二乙烯三胺、氢氟酸和有机钛源混合，然后加入碳纤维-TiO₂晶籽层-TiO₂纳米棒前驱体材料，进行水热反应，即得到碳纤维负载三层二氧化钛光催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：以体积份数计，异丙醇500份、二乙烯三胺1~5份、氢氟酸1~5份、有机钛源5~20份；

所述碳纤维-TiO₂晶籽层-TiO₂纳米棒前驱体材料与所述异丙醇的比为10cm²：20~80mL。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述氢氟酸为体积百分浓度为35%~45%的氢氟酸溶液。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述氢氟酸替换为饱和氟盐溶液；

所述有机钛源为钛酸四丁酯和/或钛酸异丙酯；

所述碳纤维为碳布、碳纸和碳毡中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述饱和氟盐溶液为饱和氟化钠溶液。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述水热反应的温度为170℃~220℃，时间为15~30h。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：取所述异丙醇，然后依次逐滴加入所述二乙烯三胺、氢氟酸（或饱和氟盐溶液）和有机钛源，混合均匀后加入所述碳纤维-TiO₂晶籽层-TiO₂纳米棒前驱体材料；

所述制备方法在水热反应后还有水洗和晾干的步骤。

8.权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到的碳纤维负载三层二氧化钛光催化剂。

9.权利要求8所述的碳纤维负载三层二氧化钛光催化剂在消毒中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述消毒为水消毒。

11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于：所述消毒为饮用水消毒。

12.一种饮用水的消毒方法，包括如下步骤：将权利要求8所述的碳纤维负载三层二氧化钛光催化剂投入到水中，光照后即得到消毒后的饮用水。

13.根据权利要求12所述的消毒方法，其特征在于：所述碳纤维负载三层二氧化钛光催化剂和水的比为10cm²：50~1000mL；

所述光照的强度为40~100mW•cm^-2，光照的时间为1~3h；

所述水的温度为0~45℃。

14.根据权利要求12或13所述的消毒方法，其特征在于：所述水的细菌浓度为10¹~10¹⁰CFU/mL；

所述光照的光源为含有紫外光和/或可见光波段的自然光源、氙灯、紫外光灯和LED灯中的任一种。