[发明专利]TiO2

权利要求书

1.一种TiO₂/ACF复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将ACF裁剪成正方块，用去离子水将活性碳纤维表面杂质，灰尘清洗干净；

(2)在氨水与水的体积比为0.5mol/L氨水溶液中浸泡25-35min，之后用去离子水清洗3次，并将ACF中的水分压干；

(3)配置质量分数为45％的硝酸溶液，将经氨水处理后的ACF置于45％硝酸溶液浸泡25-35min，用去离子水清洗3次，用镊子将ACF的水分压干；

(4)配置乙醇与水体积为1：1的乙醇水溶液，并将经处理过的ACF置于乙醇溶液中浸泡25-35min，超声清洗3次，每次8-12min，再用去离子水清洗3次，随后放入烘干箱中105℃烘干2h备用，再分别称量活性碳纤维的质量m₁，m₂，m₃；

(5)量取34mL无水乙醇，搅拌条件下滴入17mL的钛酸四丁酯，继续搅拌25-35min，使钛酸四丁酯溶解完全；

(6)加入2.5mL乙酰丙酮，再磁力搅拌器搅拌25-35min，作为溶液A，将10mL无水乙醇、40mL微/纳米气泡水及2mL乙酸快速混合均匀，利用浓硝酸调节PH＝2.5，搅拌20min，作为溶液B；

(7)磁力搅拌速率控制在800r/min左右，使B液以0.5滴/s滴入A液中，滴加完毕后，搅拌2h，在25℃下陈化24h，将活化好的ACF，放入陈化后的溶胶中超声波处理25-35min，处理完后浸渍25-35min；

(8)取出浸渍后的复合材料放入烘箱中105℃烘干0.5h，冷却至室温此为浸渍1次，重复浸渍3次，将烘干浸渍后的ACF放入管式炉中，在氮气的保护下，以10℃/min升温速率升到450℃焙烧2h，制得TiO₂/ACF复合材料。

2.一种光催化性能测试装置，其特征在于：包括第一空气泵、第二空气泵、石英反应器和气相色谱仪，所述第一空气泵依次通过第一硅胶干燥管、第一流量控制器与甲苯产生装置连接，所述第二空气泵依次通过第二硅胶干燥管、第二流量控制器与缓冲瓶连接，甲苯产生装置位于恒温水槽中，甲苯产生装置通过导气管与缓冲瓶连接，缓冲瓶依次与石英反应器、气相色谱仪连接、尾气收集装置连接；所述石英反应器中放置有如权利要求1制备的TiO₂/ACF复合材料，在石英反应器外设有光源。

3.根据权利要求2所述的光催化性能测试装置，其特征在于：所述光源为300w氙灯。

4.根据权利要求2所述的光催化性能测试装置，其特征在于：所述尾气收集装置为尾气收集瓶。

5.一种如权利要求2所述的光催化性能测试方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)按照要求，连接好测试装置；

(2)将权利要求1制备的TiO₂/ACF复合材料放置到石英反应器中，在石英反应器外设置光源；

(3)甲苯气体经过气相光催化微型反应装置时，反应装置通过对甲苯峰面积的调整，从而调整甲苯浓度，在甲苯达到吸附平衡后开始测样，反应装置中的水冷却循环系统维持反应器温度稳定；

(4)开启光源，光源距离石英反应器距离为9-11cm，持续向石英反应器中通入甲苯标准气体40ppm，流量为30ml/min；

(5)测量甲苯的初始浓度以及光催化反应t时间后甲苯的出口浓度，当甲苯降解率浓度稳定后，气相色谱仪拍摄光谱。