[发明专利]一种中空活性碳纤维/二氧化钛纳米复合光催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种中空活性碳纤维/二氧化钛纳米复合光催化剂的制备方法。该复合光催化剂中的载体为中空多孔碳纤维，其是以中空聚丙烯纤维作为基本原料，选用乙醇作为碳源，通过预处理、高温碳化步骤制备而来。催化剂中二氧化钛的比例为1‑20wt%之间；二氧化钛为球形颗粒，锐钛矿结构，粒径分布在20‑75nm之间。合成的TiO₂纳米颗粒，在形成凝胶的过程中加入中空活性碳纤维，使得形成的TiO₂颗粒生长在碳纤维的空隙与表面。复合光催化剂在波长为254‑400nm的紫外光区均有吸收，其采用的制备方法是溶胶‑凝胶法。

主权项

一种中空活性碳纤维/二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于所用载体为中空活性碳纤维，其特征在于具体步骤如下：（1）以聚丙烯中空纤维丝（PPHF）作为基本原料，选用无水乙醇作为碳源，通过预处理、700℃碳化制备得到中空活性碳纤维；（2）取2‑5g步骤（１）得到的中空活性碳纤维，并将中空活性碳纤维加入质量百分比浓度为65‑68%的硝酸，在油浴条件下，加热至110℃，氧化2min，得到中空多孔活性碳纤维，用去离子水反复清洗，再放入烘箱70℃烘干；（3）室温下将20‑50g蒸馏水、10‑30g无水乙醇、2‑5g乙酰丙酮混合，作为A液；将0.1‑0.5g钛酸四丁酯，5‑8g乙酸缓慢加入到20g无水乙醇中，作为B液；然后将B液在搅拌的条件下缓慢滴加到A液中，继续搅拌1h，形成溶胶；（4）将步骤（2）制备得到的产物加入到步骤（3）制备得到的溶胶中，搅拌混合10min~60min, 然后过滤取出中空多孔活性碳纤维，在80℃条件下干燥；再将所得产物在升温速率为5‑10℃/min的马弗炉中加热500℃，并维持30min，冷却，即得到目标产物中空活性碳纤维/二氧化钛纳米复合光催化剂。