[发明专利]一种纳米纤维无光催化微球及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米纤维无光催化微球及其制备方法，该纳米纤维无光催化微球是由无机金属氧化物纳米纤维膜、功能化碳纳米管、石墨烯膜、纳米氮化碳膜组成，所述无机金属氧化物纳米纤维膜的制备方法为通过静电纺丝的方式制备而成，所述无机金属氧化物纳米纤维膜、石墨烯膜和纳米氮化碳膜均放卷喂送到锥形舱体中，通过锥形舱体中的加捻装置将上述复合纤维膜聚拢，并加捻成复合纤维成束条，加捻后的束条与功能化碳纳米管缠绕编织，而后放入圆球舱体内，经过挤压后，得到纳米纤维无光催化微球。该材料提高了对气体的吸附能力和净化能力，达到了无光催化的效果，且制备方法简单。

技术领域

本发明涉及纳米纤维无光催化微球技术领域，具体是一种纳米纤维无光催化微球及其制备方法。

背景技术

光触媒分解醛类物质，其核心成分一般是纳米二氧化钛(TiO2)，然而，一般的光触媒由于禁带宽度较大，只能在紫外光激发下才能发生反应，显而易见，对于室内除醛，光触媒几乎不会有任何作用，因为大多数的节能灯、日光灯和LED灯都几乎不含有紫外波段的光，对于不能在可见光波段(400至800纳米)发生光催化反应的光触媒来说，即使它别的指标再好，对醛类物质等有害气体的防护效果也是极其有限的，众所周知，太阳光中约4％左右是紫外光，约49％左右是可见光，剩下的是红外光和远红外光，在室内如果利用光触媒除醛，除非安装紫外灯对光触媒进行照射，否则不会起任何催化作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米纤维无光催化微球及其制备方法及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米纤维无光催化微球，该纳米纤维无光催化微球是由无机金属氧化物纳米纤维膜、功能化碳纳米管、石墨烯膜、纳米氮化碳膜组成，所述无机金属氧化物纳米纤维膜的制备方法为通过静电纺丝的方式制备而成，所述无机金属氧化物纳米纤维膜、石墨烯膜和纳米氮化碳膜均放卷喂送到锥形舱体中，通过锥形舱体中的加捻装置将上述复合纤维膜聚拢，并加捻成复合纤维成束条，加捻后的束条与功能化碳纳米管缠绕编织，而后放入圆球舱体内，经过挤压后，得到纳米纤维无光催化微球。

优选的，所述无机金属氧化物纳米纤维膜中的无机金属化物为二氧化锰、氧化铜、氧化烯或二氧化钛中的一种或几种组合。

优选的，所述无机金属氧化物纳米纤维膜的幅宽为1.0-1.3m，厚度为100-600μm。

优选的，所述功能化碳纳米管的管口直径为8-20nm。

优选的，所述石墨烯膜为氧化石墨烯或还原氧化石墨烯制成。

优选的，所述纳米纤维微球的球直径为2-4mm，内部孔隙率为30％-60％，孔径的大小为300-3000nm，孔径为不规则形状。

优选的，所述纳米氮化碳膜为纳米单层的氮化碳或纳米多层的氮化碳组成。

一种纳米纤维无光催化微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将碳纳米管放入到12mol/L的浓硝酸和18mol/L的浓硫酸的混合液中，且浓硝酸与浓硫酸的体积比为1:3，并将混合液加热至40-60℃，并保温2-4h，清水洗涤直至中性，得到功能化的碳纳米管；

S2、通过加捻装置将无机金属氧化物纳米纤维膜、石墨烯膜和纳米氮化碳膜加捻成束条，通过牵引装置将束条和碳纳米管牵引至一处进行缠绕编织，对编织而成的纤维条进行定长切割，所述切割的长度为1-3cm；

S3、将切割而成的纤维条送入成球仪中加工成微球。