[发明专利]一种净化-杀菌-自洁净一体化的感光型吸附柱材料的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种净化-杀菌-自洁净一体化的感光型吸附柱材料的制备方法及其应用。本发明将溴化银感光剂和二氧化钛光催化剂负载到一种比活性炭具有更强吸附性能、呈柱状的碳气凝胶材料表面，得到直径为1.5cm，长度为2～8cm的新颖感光型高效吸附柱材料，并把它作为处理自来水的净化吸附柱。本发明利用碳气凝胶吸附功能将水中微污染物过滤，利用AgBr感光剂光照形成的Ag纳米粒子的杀菌功能有效杀灭水中的细菌，同时利用AgBr能够吸收自然光，与二氧化钛复合后形成的感光型光催化剂能将已吸附的污染物催化分解并获得自洁净的功能，三者巧妙地结合为一体。该感光吸附柱材料制备工艺简单、制作成本低廉，具有广泛的经济和社会效益。

主权项

一种净化‑杀菌‑自洁净一体化的感光型吸附柱材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下： (1)柱状碳气凝胶上TiO2的负载：(1.1)在室温下，将四氯化钛液体缓慢滴加到用磁力搅拌器搅拌的无水乙醇中，滴加完毕后继续搅拌20‑28小时，得到澄清黄绿色溶液；其中：四氯化钛与无水乙醇的体积比为1：3‑1：4；(1.2)将柱状碳气凝胶浸入步骤(1.1)溶液中20‑40分钟，取出后烘干，冷却，该步骤重复3次；（1.3）在通氮气保护的管式炉中以2℃ min‑1的升温速率升温至450‑500℃，煅烧1.5‑2.5小时后冷却至室温，得到兼备吸附和光催化自洁净能力的负载TiO2碳气凝胶；(2)感光剂的负载：（2.1）将步骤（1.3）制备得到的负载TiO2碳气凝胶悬吊并浸没于蒸馏水中，搅拌下加入十六烷基溴化铵（CTAB），继续搅拌1.5‑2.5小时，形成均匀的悬浮液；其中：十六烷基溴化铵的加入量为蒸馏水质量的1‑2%；（2.2）滴加2‑3mL浓度为0.5mol/L的AgNO3溶液，持续不断搅拌10‑18h后取出，用蒸馏水洗涤干净后在烘干，在负载TiO2碳气凝胶的表面获得一层均匀的AgBr感光剂；（2.3）在通氮气保护下在管式炉中按1~5℃/min的升温速率升至450~550℃，进行热处理3~5h，然后冷却至室温，制备得到净化‑杀菌‑自洁净一体化的感光型吸附柱材料。