[发明专利]具有纳米级光催化剂的活性碳纤维及其加工方法

权利要求书

1.一种具有纳米级光催化剂的活性碳纤维，为沥青基或粘胶基，纤维为短纤维、织布或毡，纤维体的表面均匀附着有活性炭颗粒，其特征在于，在活性炭颗粒表面和颗粒间隙中均匀附着有纳米级光催化剂。

2.根据权利要求1所述的具有纳米级光催化剂的活性碳纤维，其特征在于，活性炭纤维装载在带有支撑网或支撑条的支撑框内形成光催化过滤层。

3.根据权利要求1所述的具有纳米级光催化剂的活性碳纤维的加工方法，其特征在于，它包括如下步骤：

1)将钛的有机化合物或无机化合物加入溶剂中搅拌，其中钛的有机化合物或无机化合物折算为二氧化钛的重量占目标溶液总量的2～30％；再把浓度为1-10％的硫酸按1∶0.5～2的体积比加入上述溶液，搅拌；之后调整混合液的pH值至6～7，搅拌3～7分钟，制得A溶液；

2)选取改性掺杂用金属离子的可溶性硝酸盐或有机盐，将其折算为高价态金属氧化物计量，使用去离子水将其配制为浓度1-5％的溶液，制得B溶液；

3)将A、B混合，使溶液中掺杂金属氧化物与二氧化钛重量之比为0.01-0.2∶1；之后调整混合液pH值调到6.5～7.5，并搅拌，制得溶胶；

4)称取一定量的活性炭纤维，将其置入广口容器中，取一定体积的溶胶对活性炭纤维进行浸泡，使溶胶中的含钛、改性金属离子的溶胶以及少量铵盐逐渐沉积到碳纤维表面，浸泡时间控制在3～7小时左右；

5)再将浸泡后的活性炭纤维捞出，沥干水后置入烘箱内，加温至90℃～110℃，烘干；

6)利用带有氮气保护的马弗炉，将上述干燥后的活性炭纤维在430℃～470℃的无氧的环境中灼烧3～4小时，使沉积在活性炭纤维表面上的粒子转化为纳米级的掺杂光催化剂材料；

7)最后，将上述处理后的活性炭纤维，置入支撑框内，制成厚度为10～30mm的纤维滤层。

4.根据权利要求3所述的具有纳米级光催化剂的活性碳纤维的加工方法，其特征在于，所述的钛的有机化合物为：四异丙醇钛酸酯、钛酸丁酯，无机化合物为：硫酸钛、四氯化钛；其中的一种或一种以上。

5.根据权利要求3所述的具有纳米级光催化剂的活性碳纤维的加工方法，其特征在于，所述的改性金属化合物为氯化钯或铁、钨、钒、铁、镉、锆的可溶性硝酸盐或有机盐中的一种或一种以上。

6.根据权利要求3所述的具有纳米级光催化剂的活性碳纤维的加工方法，其特征在于，所述的溶剂为醇类溶剂。