[发明专利]一种氮掺杂纳米二氧化钛羊毛纤维表面改性的方法

权利要求书

1.一种氮掺杂纳米二氧化钛羊毛纤维表面改性的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将羊毛纤维放置于配置好的碳酸钠溶液中，进行预处理，将预处理的羊毛纤维洗净、烘干；

步骤2、配置前驱物混合溶液，利用前驱物混合溶液对预处理的羊毛纤维进行水热改性，获得改性后的羊毛纤维；

步骤3、将改性羊毛纤维进行洗涤和烘干，完成氮掺杂纳米二氧化钛羊毛纤维表面改性。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂纳米二氧化钛羊毛纤维表面改性的方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：

1）称取羊毛纤维的质量；

2）按照1）中羊毛纤维的质量称取碳酸钠，羊毛纤维与碳酸钠的质量比为1～4：1，量取去离子水，将称取的碳酸钠倒入量取的去离子水中，使碳酸钠充分溶解于去离子水，配置成质量体积百分比浓度为0.5g/L～2g/L的碳酸钠溶液；

3）将1）中称取的羊毛纤维投入2）中配置好的碳酸钠溶液中，于40℃~60℃条件下，将羊毛纤维在碳酸钠溶液中浸泡10min～30min，完成对羊毛纤维的预处理；

4）捞取出预处理的羊毛纤维，再将预处理的羊毛纤维分别用30℃~50℃丙酮和40℃~60℃无水乙醇溶液各清洗5min～15min，之后再用去离子水漂洗1～3次，最后将洗净的羊毛纤维置于70℃~90℃条件下烘干。

3.根据权利要求1所述的氮掺杂纳米二氧化钛羊毛纤维表面改性的方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：

1）称取经步骤1预处理后的羊毛纤维，按称取的预处理后羊毛纤维的质量称取钛酸四丁酯，预处理后羊毛纤维与钛酸四丁酯的质量比为2～4：1；

2）量取无水乙醇，将1）中称取的钛酸四丁酯溶解于量取的无水乙醇中，每克钛酸四丁酯需要100ml～150ml的无水乙醇，形成混合溶液；

3）按照2）中量取的无水乙醇体积量取去离子水，无水乙醇与去离子水的体积比为1：1～6，将量取的去离子水按1：2～6分成一小份和一大份；

4）将2）中得到的混合溶液剧烈搅拌后，缓慢滴加3）中量取的一小份去离子水，配置成钛酸四丁酯的乙醇水溶液；

5）按钛酸四丁酯与氯化铵的质量比为1：2～4称取氯化铵，按钛酸四丁酯与聚乙二醇的质量比为1：1.5～3称取聚乙二醇，另外量取两份去离子水，将称取的氯化铵倒入一份量取的去离子水中配置成质量体积百分比浓度为40g/L～80g/L的氯化铵溶液，将称取的聚乙二醇倒入另一份量取的去离子水中配置成质量体积百分比浓度为30g/L～60g/L的聚乙二醇溶液；

6）按2）中量取中的无水乙醇的体积量取5）中配置的氯化铵溶液和聚乙二醇溶液，无水乙醇、氯化铵溶液、聚乙二醇溶液的体积比为1~6:1:1，将量取的氯化铵溶液和聚乙二醇溶液添加到4）中配置好的钛酸四丁酯的乙醇水溶液中，并缓慢滴加入3）中剩余的大份去离子水，即可得到前驱物混合溶液；

7）将1）中称取的预处理后的羊毛纤维浸渍在6）中形成前驱物混合溶液中，浸渍时间为10min～20min；

8）将7）中浸渍了前驱物混合溶液的羊毛纤维和前驱物混合溶液一起转移至高温高压反应釜中，前驱物混合溶液占高温高压反应釜体积的70%～90%，密封高温高压反应釜后，将高温高压反应釜放置于均相反应器中，使高温高压反应釜以50～100转/min速率运行，于100℃～130℃条件下恒温处理1h～3h，即可得到改性羊毛纤维。

4.根据权利要求1所述的氮掺杂纳米二氧化钛羊毛纤维表面改性的方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：

1）将步骤2改性羊毛纤维取出后，用去离子水反复洗涤直至洗涤后的溶液澄清；

2）将1）中洗涤干净的羊毛纤维放置于80℃条件下烘干或自然晾干即可。