[发明专利]一种纳米TiO2纤维套筒的制备方法

权利要求书

1、一种纳米TiO₂纤维套筒的制备方法，其特征是：它的方法为，

1)先采用旋转甩丝法制备相互交错、疏密相间的三维TiO₂连续纤维前驱体；

2)经升温热处理活化工艺获得物理特性和光催化活性高的成品TiO₂纤维；

3)将其均匀铺展在内侧带有突刺的、半开启式网状套筒中，再将套筒闭合；

4)在套筒内部插入导入污水和插入光源的进水管，将套筒上下用同种网状材料封闭，使其成为一种填充式的纳米TiO₂纤维套筒。

2、根据权利要求1所述的纳米TiO₂纤维套筒的制备方法，其特征是：所述步骤1)中，纳米TiO₂纤维前驱体的成型方法为，将粘度为4～6Pa·s的TiO₂前驱体纺丝液倾入离心管中，然后将其固定于自制旋转模具上，开启旋转模具，调节转速并控制在5000～10000r/min，使其沿可半打开的收集装置的中心轴以0.2～0.5m/min的速率平移，移动范围为接收装置的长度，通过离心作用使甩出的纤维附着于接收装置的内壁；接收装置是一个直径35cm，长110cm的圆柱形网状筒；改变旋转角度，使模具以偏转收集装置中心轴15～30度的角度继续甩丝，移动范围仍为收集装置的长度；如此重复甩丝三次，使附着于收集装置上的TiO₂纤维相互交错、疏密相间；然后将收集装置打开，取出TiO₂纤维前驱体置于程序升温炉中。

3、根据权利要求1所述的纳米TiO₂纤维套筒的制备方法，其特征是：所述步骤2)中，升温热处理活化工艺为在室温到700℃的控温区间，对其进行水蒸汽热处理，制得催化活性高且耐水流冲击负荷高的纳米TiO₂连续纤维。

4、根据权利要求1所述的纳米TiO₂纤维套筒的制备方法，其特征是：所述步骤3)中，铝质网状套筒直径30cm，长100cm，其中突刺的长度为5cm，均匀分布于网状套筒内壁，TiO₂纤维铺展时，首先将铝质网状套筒打开放置，将制得的纳米TiO₂纤维均匀铺展在铝质网状套筒中，所铺纳米TiO₂纤维厚度略小于套筒内侧突刺的长度，铺展完毕后将铝质网状套筒闭合，内侧突刺用以固定网状套筒中所铺的纳米TiO₂纤维，从而增强使其耐水力冲击负荷的能力。

5、根据权利要求1所述的纳米TiO₂纤维套筒的制备方法，其特征是：所述步骤4)中，在套筒内部插入导入污水和提供催化光源的石英玻璃制成的进水管，其直径20cm，主体长度为100cm，进水管管壁全透明，上端口为磨口，为灯源插入端，下端为进水口，在距下端口20～30cm处的进水管侧壁布有多个直径为1cm的圆形出水口；将套筒上下用同种铝质网状材料封闭，用于封闭的网状材料的外径与铝质网状套筒的直径相同，内径与石英玻璃制成的进水管相同，封闭时仅用铝丝将网状材料分别与石英玻璃进水管和铝质网状套筒相连接，从而最终制成纳米TiO₂纤维光催化套筒。