[发明专利]一种基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网的制备方法

权利要求书

1.一种基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、采用静电纺丝法制备光催化滤网前驱体，其包括：首先制备静电纺丝溶液，然后将制备得到的静电纺丝溶液注入静电纺丝设备中执行纺丝，接着，在纺丝结束之后，对纺丝得到样品依次执行真空干燥和退火操作，最后，在退化结束之后得到纳米纤维结构；

步骤S2、基于步骤S1中得到的纳米纤维结构，在其表面负载金属晶种颗粒；

步骤S3、针对步骤S2中的金属晶种颗粒，采用光照诱导法使其续生长，其包括：首先将金属盐和还原剂按照质量比0.001-1溶于水中，充分搅拌后得到无色透明的续生长溶液；然后将步骤S2中制备得到的表面负载有金属晶种颗粒的纳米纤维结构浸没在所述的续生长溶液中，并放置在窄线宽光源下，持续光照一定时间，直到该纳米纤维结构的表面颜色不再改变为止，从而得到负载金属颗粒的复合纳米纤维结构；

步骤S4、将步骤S3中制备得到的复合纳米纤维结构置于有机疏水分子乙醇溶液中，并给在室温下静置一定时间，使得有机疏水分子充分绑定在所述复合纳米纤维结构的表面，改变其表面浸润性，从而得到所述基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网。

2.根据权利要求1所述的一种基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，通过如下方法制备得到静电纺丝溶液，其包括：将金属盐与大分子导电材料按质量比0.001-1溶于有机溶剂中，溶质质量占溶剂质量在7-20％之间，充分搅拌后得到澄清透明的静电纺丝溶液；其中，该金属盐包括：硝酸银、高氯金酸或氯铂酸；

所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF、丙酮或甲苯非极性溶剂；

该大分子导电材料包括：有机导电材料、有机压电材料或具有半导体导电特性的无机金属盐；

其中，所述有机导电材料为3-己基取代聚噻吩P3HT、聚苯胺PANi或聚吡咯Ppy；

所述有机压电材料为聚偏氟乙烯PVDF、聚偏氟乙烯-三氟乙烯P或聚丙烯腈PAN；

所述具有半导体导电特性的无机金属盐为含钛、锌或铋具有半导体导电特性的无机金属盐。

3.根据权利要求1所述的一种基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，通过如下的方法执行纺丝，其包括：首先将所述的静电纺丝溶液装入液体注射器中，排除其中的气泡，并加载在静电纺丝设备的推注卡槽上，将铜网包覆在接收滚筒上；然后开启静电纺丝设备，设置纺丝参数，纺丝结束后取下铜网，放入真空干燥箱中80℃干燥8-12h，将干燥后的样品至于马弗炉中进行退火，温度设置为200-1000℃，时间为30-360min，退火结束后将温度降至室温并取出样品。

4.根据权利要求3所述的一种基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网的制备方法，其特征在于，所述设置纺丝参数，其具体包括：接收滚筒转速为10-1000rpm/min，液体注射器针头距滚筒5-20cm，正高压设置为5-30kv，负高压设置为1-3kv，推注速度设置为0.1-3ml/h。

5.根据权利要求1所述的一种基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，制备得到的纳米纤维结构，其为有机压电材料或具有半导体导电特性的无机金属盐形成的纳米纤维，并且其长度为0.1-1000μm，直径为10-1000nm。

6.根据权利要求1所述的一种基于超润湿表面的金属半导体异质结构光催化滤网的制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

首先，将步骤S1得到的纳米纤维结构放置于等离子体清洗机的腔体中，用真空泵抽真空至0.3mbar以下，再向腔体内缓慢注入氩气气体，并将气压稳定在0.5-0.8mbar；

然后，打开泵浦开关，清洗该纳米纤维结构的表面颜色不再改变为止，此时关掉泵浦开关，打开进气开关，泄压至腔内与外界气压平衡状态后，将样品取出；

最后，得到负载有金属晶种颗粒的纳米纤维结构。