[发明专利]TiO2/PAN纳米纤维膜的制备方法

权利要求书

1.一种TiO₂/PAN纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：

S1、于室温下，将聚丙烯腈粉末溶解在溶剂中，得到聚合物溶液；

S2、将TiO₂纳米晶体分散于所述聚合物溶液中，并完全隔光，超声波震荡0.5-1h后，匀速搅拌1-12h，得到纺丝溶液；

S3、将所述纺丝溶液在室温10-30℃及相对湿度40-60％的条件下，进行静电纺丝，获得TiO₂/PAN纳米纤维膜。

2.根据权利要求1所述的TiO₂/PAN纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，TiO₂纳米晶体通过包括以下步骤的方法制得：通过溶胶-凝胶法制备TiO₂溶胶，再将得到的TiO₂溶胶制成TiO₂粉末，然后将得到的TiO₂粉末，于450℃-600℃下煅烧得到TiO₂纳米晶体，即得。

3.根据权利要求2所述的TiO₂/PAN纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述TiO₂纳米晶体的具体制备步骤为：

S21.量取一定量无水乙醇，加入钛酸丁酯和乙酸，密封搅拌制得A液；

S22.在无水乙醇中加入去离子水，制得B液；

S23.然后在搅拌条件下将B液逐滴加入到A液中，再密闭搅拌得到TiO₂溶胶；再将TiO₂溶胶放入烘箱,设置温度为60-100℃，以使TiO₂溶胶结晶得到TiO₂晶体，将晶体研磨筛滤，得到TiO₂粉末；然后将TiO₂粉末放入马弗炉，设置温度为450℃-600℃，煅烧2-3h，将煅烧后的TiO₂粉末再次研磨筛滤，得到TiO₂纳米晶体。

4.根据权利要求3所述的TiO₂/PAN纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S21中，所述无水乙醇：钛酸丁酯：乙酸的体积比为(8-9):(6-8):1；所述步骤S22中，所述无水乙醇：去离子水的体积比为2:1。

5.根据权利要求1所述的TiO₂/PAN纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中TiO₂纳米晶体的平均粒径为25nm，为锐钛矿和金红石的混合晶型。

6.根据权利要求5所述的TiO₂/PAN纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述混合晶型TiO₂的锐钛矿和金红石的质量比值为4。

7.根据权利要求1所述的TiO₂/PAN纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、氯仿、四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷中的一种；所述聚合物溶液的浓度为8-12wt％；所述步骤S2中TiO₂纳米晶体与丙烯腈粉末的质量比值为0.1-0.5。

8.根据权利要求1所述的TiO₂/PAN纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3的纺丝过程中高压设置为5-25KV,流速设置为0.1-2.0mL/h，喷丝头距接收板5-25cm。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述制备方法制备的TiO₂/PAN纳米纤维膜用于光催化降解有机染料的方法，其特征在于，具体步骤为：将所述TiO₂/PAN纳米纤维膜放入光化学反应器与有机染料均匀混合，开启光源，进行光催化降解。

10.一种根据权利要求1-8任一项所述制备方法制备的TiO₂/PAN纳米纤维膜，其特征在于，所述TiO₂/PAN纳米纤维膜可重复用于光催化降解有机染料。