[发明专利]一种活性碳纤维负载纳米二氧化钛的方法

摘要

本发明公开了一种活性碳纤维负载纳米二氧化钛的方法。具体步骤为：先采用硅烷偶联剂对活性碳纤维进行改性，然后将改性后活性碳纤维浸泡纳米二氧化钛的溶胶中，经干燥和热处理后得到负载纳米二氧化钛的活性碳纤维。本发明提供的方法操作方便、成本低廉，纳米二氧化钛在活性碳纤维中负载效率高，结合力强，光催化活性高，由此获得的活性碳纤维具备吸附与降解双重功能，实现了循环利用，可应用于各类封闭及半开放环境中的杀菌和环境净化。

主权项

一种活性碳纤维负载纳米二氧化钛的方法，其特征在于：采用活性碳纤维硅烷偶联剂表面改性和溶胶－凝胶法制备纳米二氧化钛这两种技术相结合，包括如下步骤：步骤1：将活性碳纤维经去离子水煮沸2～8分钟后烘干备用；步骤2：将硅烷偶联剂和醇水混合物混合搅拌均匀，配制表面改性剂备用；将钛酸丁酯和溶解醇按一定比例混合搅拌均匀，配制成母液备用；将去离子水和水解稳定剂按一定比例混合搅拌均匀，配制成水解液备用；步骤3：将步骤1中烘干的活性碳纤维浸入在步骤2所制备的表面改性剂中，待活性碳纤维全部润湿后取出并挤干，再次浸泡，如此循环2～5次，烘干备用；步骤4：将步骤2中的母液一边搅拌一边滴入水解液，同时加入水解抑制剂维持溶液的pH值为2.6~4.5，得到溶胶液，备用；步骤5：将经步骤3处理的活性碳纤维浸入步骤4中所制备的溶胶液中，待活性碳纤维全部润湿后取出并挤干，再次浸泡，如此循环2～5次，真空烘箱中烘干，备用；步骤6：将经步骤5处理的活性碳纤维在气氛炉中热处理，冷却后即得到负载纳米二氧化钛的活性碳纤维成品；所述的活性碳纤维为黏胶基活性碳纤维、酚醛基活性碳纤维、PAN基活性碳纤维、沥青基活性碳纤维的任意一种；所述的硅烷偶联剂为：γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、γ‑（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、γ‑疏丙基三乙氧基硅烷、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑疏丙基三甲氧基硅烷中的任意一种；所述的醇水混合物中醇为：甲醇或乙醇中的任意一种，更具体的其中醇占醇水混合物重量的80~95%；所述的溶解醇为：无水甲醇或无水乙醇中的任意一种；所述的水解抑制剂为：盐酸、乙酸、硝酸、柠檬酸中的任意一种；所述的水解稳定剂为：乙酰丙酮、硝酸银中的任意一种。