[发明专利]一种光催化自清洁面料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种光催化自清洁面料及其制备方法，包括以下步骤：（1）光催化材料的制备；（2）面料的预处理；（3）将预处理的面料用介孔氧化石墨烯/TiO₂复合纳米材料进行整理；（4）将步骤（3）处理的面料浸渍于硝酸银的水溶液中，加入硼氢化钠进行还原处理，将面料取出经水洗干燥后即制得光催化自清洁面料。本发明采用TiO₂作为光催化剂，合成介孔氧化石墨烯/TiO₂复合纳米材料，使用该材料处理面料，然后再在复合材料处理的面料表面沉积银粒子，提高银粒子在复合纳米材料表面的有效沉积率。通过测试结果得出，本发明制得的面料具有良好的光催化自清洁性能，同时具有优异的抗菌型和抗紫外性，因此，该面料具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种光催化自清洁面料及其制备方法。

背景技术

伴随人们生活水平的提高、对专业工作中人体保护理念的提升，以及外部自然环境的破坏，人们对服装、家用纺织品的功能性有了新的需求。功能性纺织品是指纺织品除具有自身的基本使用价值外还具有抗菌、除螨、防霉、抗病毒、防蚊虫、防蛀、阻燃、防皱免烫、拒水拒油、防紫外线、防电磁辐射、香味、磁疗、红外线理疗、负离子保健等诸多功效中的一种或几种。近来，类似上述特殊功能的纺织品开始走俏市场，具有较好的市场前景。

自清洁功能是纺织品众多功能性中的一种，自清洁面料是指通过后期加工整理使面料具备表面超疏水或者光催化降解污染物的特殊性能，以此来减少衣物的洗涤次数或实现衣物免洗，减少洗涤剂的使用，最终达到节能、节水和环境友好的目的。其中，光催化自清洁面料的制备是将具有光催化效应的纳米颗粒负载于织物材料之上，从而使材料不仅可以通过光催化降解有机污染物，同时兼具杀菌除臭和防紫外线能力，有效保护人体不受环境污染物的伤害，因此自清洁面料的研究与产业化具有十分重要的意义。

然而目前对光催化自清洁面料的研究较少，并且面料的自清洁效果不能达到理想的要求，因此有必要对光催化自清洁面料进行进一步研究，以进一步提高自清洁面料的性能。

发明内容

为了解决以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种光催化自清洁面料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种光催化自清洁面料的制备方法，包括以下步骤：

（1）光催化材料的制备：将10g柠檬酸加入到50mL无水乙醇中搅拌至完全溶解，加入15mL钛酸四丁酯，搅拌反应30-50min；滴加1.5mL蒸馏水，继续反应20min，得到TiO₂前驱体溶胶，陈化后加入占TiO₂质量10%的聚乙烯吡咯烷酮，再加入占TiO₂质量1-10%的氧化石墨烯，置于超声仪上超声分散2-3h，得到氧化石墨烯/TiO₂前驱体溶胶；将溶胶干燥、研磨后，在箱式炉中400℃煅烧3h，得到氧化石墨烯/TiO₂复合纳米材料；最后利用紫外灯辐照氧化石墨烯/TiO₂复合纳米材料进行还原，得到介孔氧化石墨烯/TiO₂复合纳米材料；

（2）将面料以1:30-50的浴比浸渍于质量分数为0.05-0.2wt%的NaOH溶液中处理1-2h后，然后将面料取出水洗烘干；将烘干后的面料浸渍在含有4-8wt%的硅烷偶联剂水溶液中，于30-40℃的温度下处理1-2h后，将面料水洗烘干；

（3）将步骤（1）制得的介孔氧化石墨烯/TiO₂复合纳米材料加入到含有1-5wt%的PEG的水溶液中，使得复合纳米材料的浓度为5-20wt%；然后将步骤（2）处理的面料以1:40-60的浴比浸渍于复合纳米材料溶液中，超声30-60min，将面料取出进行干燥；