[发明专利]一种负载氧化石墨烯/二氧化钛纳米层的竹质复合材料的制备方法

说明书

本发明属于复合材料技术领域，提供了一种负载氧化石墨烯/二氧化钛纳米层的竹质复合材料的制备方法。所述竹质复合材料以竹材为基底，氧化石墨烯为中间层，二氧化钛纳米材料为面层，采用两步水热法制备而成。该竹质复合材料具有良好的光催化性能和阻燃性能。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种负载氧化石墨烯/二氧化钛纳米层的竹质复合材料的制备方法。

背景技术

竹子是一种木质化的多年生禾本科植物，生长发育独特，具有独特的地下根鞭系统和快速的更新繁殖能力，高径生长快速完成，是一种特殊的生态植被类型。由于竹子的生产周期短，并且竹子的各种性能优异，一定程度上能够取代木材。竹材与木材都是天然生长的有机体，都是一种再生资源，同属非均质和各向异性材料。与木材相比，竹材又具有硬度较高、强度较大、刚性较好、结构致密、质感顺滑、纹理清晰等特点。竹木复合材料可以作为木材的优良替代品，甚至优胜于木材。而如何更好的加工与利用竹材成为解决问题的关键之一，加强竹材各方面的性能也越来越受到人们的重视。

随着染料合成、印染等工业废水的不断排放和各种染料的不断使用，进入环境的染料数量和种类不断增加，染料造成的环境污染日趋严重。据统计，全世界大约15％的染料在生产过程中被排放到废水中，而这些有色废水在环境中又会通过氧化、水解以及其他化学反应生产有毒的副产物。采用传统的物理、生化或化学氧化法处理此类废水普遍存在处理周期长、降解速率低等问题，因此，如何有效降解染料废水已成为环境学科研究的热点问题。

随着我国建筑装修材料和车船内装饰结构用材防火要求安全性的提高，结构板材在满足力学性能的同时也要求必须达到相应阻燃标准的指标要求。如果竹材作为主要的建筑结构材料和室内装修装饰的重要材料，属于可燃材料，一旦发生火灾必将带来巨大灾难。

因此，如何通过竹材来处理染料废水，以及降低火灾，成为人们研究竹材的关键。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种负载氧化石墨烯/二氧化钛纳米层的竹质复合材料的制备方法，以提供一种具有光催化性能和阻燃性能的竹质复合材料。

本发明提供的负载氧化石墨烯/二氧化钛纳米层的竹质复合材料的制备方法，所述竹质复合材料以竹材为基底，氧化石墨烯为中间层，二氧化钛纳米材料为面层，采用两步水热法制备而成。

可选地，包括如下步骤：

步骤1、选用成熟竹材作为原料，将所述原料加工成竹块；

步骤2、配制氧化石墨烯水溶液；

步骤3、将所述竹块和所述氧化石墨烯水溶液分别转移至水热反应釜中，将该水热反应釜置于烘箱中进行第一次水热处理；

步骤4、将完成第一次水热处理的水热反应釜取出并冷却后，取出竹块并进行第一次超声清洗；

步骤5、将经过第一次超声清洗的竹块置于真空干燥箱中进行第一次干燥，获得负载氧化石墨烯的竹块；

步骤6、配制二氧化钛胶体溶液；

步骤7、将负载氧化石墨烯的竹块与所述二氧化钛胶体溶液分别转移至水热反应釜中，将该水热反应釜置于烘箱中进行第二次水热处理；

步骤8、将完成第二次水热处理的水热反应釜取出并冷却后，取出竹块并进行第二次超声清洗；

步骤9、将经过第二次超声清洗的竹块置于真空干燥箱中进行第二次干燥，获得负载氧化石墨烯和二氧化钛的竹块。

可选地，步骤2中，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为0.1～2.0mg/mL。

进一步地，步骤2中，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为1.0mg/mL。