[发明专利]一种复合光催化膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种复合光催化膜的制备方法，包括：将电气石粉加入至无水乙醇中超声20‑40min，得到电气石悬浊醇液，湿法球磨后恒温烘干得到混合粉料；将钛酸正丁酯和对甲苯磺酸加入至乙醇中搅拌均匀，得到酸性钛醇液；将酸性钛醇液放入至均匀涂覆在基板上，恒温烘至粘稠状得到酸性钛膜；依次将过硫酸铵、苯胺颗粒、混合粉料、苯胺颗粒、过硫酸铵均匀喷洒在酸性钛膜上，并在上表面覆盖有酸性钛膜，形成两侧均有基板的多层薄膜；将多层薄膜进行恒温挤压反应2‑5h，升温反应30‑60min，得到复合光催化膜。本发明利用电气石粉的热电性形成电子转移，并利用聚苯胺的导电性将电子转移至二氧化钛表面，有效的提升了光催化降解效率。

技术领域

本发明属于光催化领域，具体涉及一种复合光催化膜的制备方法。

背景技术

二氧化钛是一种高效、无毒、化学性质稳定、抗光氧化性强、价格低廉的光催化剂。二氧化钛光催化/光电催化技术在有毒、难生化降解的有机废水废气处理应用方面引起了广泛重视。纳米二氧化钛降解效率高，但只能在紫外光照射下进行光催化反应，其光生电子和空穴的分离率仍有待提高。为提升二氧化钛的性能，制备二氧化钛的复合材料及改变其应用形态成为二氧化钛研究的重点方向之一。金属、金属氧化物、石墨、有机物等材料都已用于制备二氧化钛复合材料。

利用模板剂可制备特定形态的二氧化钛或对二氧化钛造孔。具有孔道结构的二氧化钛具有更大的比表面积和更强的传质作用，从而有更强的光催化性能。聚醚类、聚乙二醇和十六烷基三甲基溴化铵等表面活性剂和葡萄糖等非表面活性剂为较常用的模板。聚苯胺是典型的导电高分子材料，由于其结构多样化、环境稳定性好、易加工、价格低廉而成为导电聚合物的研究热点。但是聚苯胺本身聚合物，具有一定的粘性，当出现聚苯胺基光催化剂失活的情况是难以通过光照反应实现光催化剂的恢复。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种复合光催化膜的制备方法，利用电气石粉的热电性形成电子转移，并利用聚苯胺的导电性将电子转移至二氧化钛表面，有效的提升了光催化降解效率。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种复合光催化膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将电气石粉加入至无水乙醇中超声20-40min，得到电气石悬浊醇液，湿法球磨后恒温烘干得到混合粉料；

步骤2，将钛酸正丁酯和对甲苯磺酸加入至乙醇中搅拌均匀，得到酸性钛醇液；

步骤3，将酸性钛醇液放入至均匀涂覆在基板上，恒温烘至粘稠状得到酸性钛膜；

步骤4，依次将过硫酸铵、苯胺颗粒、混合粉料、苯胺颗粒、过硫酸铵均匀喷洒在酸性钛膜上，并在上表面覆盖有酸性钛膜，形成两侧均有基板的多层薄膜；

步骤5，将多层薄膜进行恒温挤压反应2-5h，升温反应30-60min，得到复合光催化膜。

所述步骤1中的电气石粉在乙醇中的浓度为100-400g/L，湿法球磨的温度为30-50℃，恒温烘干的温度为90-100℃。

所述步骤1中的混合粉料的粒径为100-900nm。

所述步骤2中的钛酸正丁酯在无水乙醇中的浓度为100-400g/L，对甲苯磺酸在无水乙醇中的浓度为20-40g/L。

所述步骤3中的均匀涂覆的涂覆量为40-80mL/cm²,恒温的温度为80-90℃。

所述步骤4中的过硫酸铵的喷洒量为0.03-0.07g/cm²,苯胺颗粒的喷洒量为0.08-0.12g/cm²,混合粉料的喷洒量为0.05-0.07g/cm²。

所述步骤5中的恒温挤压的温度为30-50℃，压力为3-7MPa，升温反应的温度为200-250℃。