[发明专利]一种基于点击化学的二氧化钛纳米管/棉织物光催化材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于点击化学的二氧化钛纳米管/棉织物光催化材料的制备方法，包括预处理棉织物的合成，还原棉织物的合成，溴代盐酸多巴胺的合成，溴代二氧化钛纳米管的合成，基于点击化学的二氧化钛纳米管/棉织物光催化材料的合成。本发明的方法简单，成本低，条件温和，产物收率高，副反应少，环保；本发明制备得到的基于点击化学的二氧化钛纳米管/棉织物光催化材料吸附效率高，稳定性好，具有良好的光催化效果和优异的环保性，可以用于印染废水中染料的处理，拓宽了棉织物在光催化吸附染料废水方面的应用。

技术领域

本发明属于纺织品改性领域，特别涉及一种基于点击化学的二氧化钛纳米管/棉织物光催化材料的制备方法。

背景技术

纺织品功能化是纺织领域近年来的研究热点，通过引入功能性的有机或无机纳米结构材料赋予纤维或者纺织品一定的功能性，尤其在光催化、甲醛降解、自清洁、抗菌等性能方面的研究近年来发展迅速。通常，纺织品的功能化不仅可以通过新兴的生产技术和原材料制得，而且还可以通过纺织品改性的新途径来实现。通过加入功能性添加剂(有机或无机纳米结构材料)改性纺织品是最重要的方法之一。在众多功能性添加剂中，一种光催化剂能在光参与下，与其表面吸附物之间发生光反应和氧化还原反应，成为纺织品功能化研究中较有前景的材料。

光催化材料作为一类非常有潜质的新型功能性材料，近年来成为材料科学研究领域中的热门课题。纳米二氧化钛由于尺寸小，比表面积大，表面的键态与颗粒内部的不同，表面原子配位不全等，导致表面的活性位置增多，形成了凹凸不平的原子台阶，加大了反应接触面。纳米二氧化钛光催化技术工艺简单，成本低廉，在常温常压下就可氧化分解结构稳定的有机物，无二次污染、无毒、无刺激性、耐热性好，因而光催化在处理废气、废水等领域具有广阔的应用前景。例如：申请号为200910055165.8的专利公开了一种系列改性纳米二氧化钛光触媒织物整理剂及制备方法，它通过将改性纳米二氧化钛溶胶与交联剂混合搅拌得到系列改性纳米二氧化钛光触媒整理剂，再加入其它助剂及催化剂搅拌混合即得产品。经整理后赋予了纺织品光催化降解有机挥发物的性能，还兼有防紫外和抗菌防霉除臭等复合多功能。但该方法制备的改性纳米二氧化钛光触媒织物存在制备工艺复杂，耐久性差，光触媒使纤维材料劣化等问题。专利申请号201210398660.0公开了一种高光催化活性纳米二氧化钛涤纶纤维改性的方法，该发明通过直接在涤纶纤维表面负载金属离子并掺杂锐钛矿相纳米二氧化钛薄膜，使得改性后的涤纶纤维不仅具有良好的光催化效率、同时扩大了光谱响应范围，而且改善了涤纶纤维的自清洁的能力。但该方法所制备的高光催化活性纳米二氧化钛涤纶纤维成本高昂，工艺复杂，同时掺杂的锐钛矿相纳米二氧化钛容易流失，后续分离和回收比较困难。专利申请号201510756694.6公开了一种用于处理印染废水的织物及其制备方法，其特征在于通过在涤纶织物表面负载一层纳米二氧化钛层，增大了二氧化钛与废水的接触面积，提高了废水处理的效率。但采用该技术制得的织物比较突出的问题是纳米二氧化钛粉体材料仍然容易团聚，导致光催化活性降低，并且纳米二氧化钛回收非常困难使其发展受到一定的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于点击化学的二氧化钛纳米管/棉织物光催化材料的制备方法，该方法简单，条件温和，制备得到的基于点击化学的二氧化钛纳米管/棉织物光催化材料吸附效率高。

本发明的一种基于点击化学的二氧化钛纳米管/棉织物光催化材料的制备方法，具体步骤如下:

(1)将棉织物预处理，得到预处理棉织物；

(2)将还原剂溶于溶剂中形成还原剂溶液，搅拌，将步骤(1)中的预处理棉织物浸入还原剂溶液中，干燥，得到还原棉织物，其中还原剂溶液的浓度为0.01-0.05g/ml，还原剂与预处理棉织物的质量比为1:1-3:1；

(3)将二氧化钛纳米管溶于溶剂中形成溶液，超声，避光搅拌，加入溴代盐酸多巴胺，避光继续搅拌，洗涤，干燥，得到溴代二氧化钛纳米管，其中二氧化钛纳米管溶液浓度为0.6-2.4mg/ml，二氧化钛纳米管与溴代盐酸多巴胺的质量比为0.5:1-2:1；