[发明专利]具有光催化活性的聚合物/二氧化钛杂化膜的制备方法

权利要求书

1.一种具有光催化活性的聚合物/二氧化钛杂化膜的制备方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

(1)将原料二氧化钛纳米粒子分散到溶剂中，搅拌，形成均匀分散的二氧化钛分散液；或采用溶胶-凝胶法制备得到二氧化钛溶胶；

(2)将聚合物溶解到步骤(1)得到的二氧化钛分散液或二氧化钛溶胶中，形成聚合物/二氧化钛分散体系；

其中，所述的聚合物/二氧化钛分散体系中，聚合物的含量为4～10wt％，二氧化钛的含量为聚合物质量的0.5～50wt％；

(3)将步骤(2)得到的聚合物/二氧化钛分散体系通过铺膜法或静电纺丝法制膜，得到聚合物/二氧化钛杂化膜的基膜；

(4)将步骤(3)得到的杂化膜的基膜进行热处理，得到所述的具有光催化活性的聚合物/二氧化钛杂化膜；

所述的聚合物选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、纤维素、乙酸纤维素、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚氧化乙烯-聚氧化丙烯共聚物、聚乳酸、聚乳酸/乙醇酸共聚物、聚乙二醇/聚乳酸共聚物所组成的组中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的铺膜法得到的聚合物/二氧化钛杂化膜的基膜厚度在0.02mm～1.5mm之间；

所述的静电纺丝法制备具有纳米级连续纤维的聚合物/二氧化钛杂化膜的基膜时，其中，纳米级纤维的直径在100～300nm之间。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的热处理是将聚合物/二氧化钛杂化膜的基膜在温度为100～200℃下进行热处理，热处理的时间为0＜热处理时间≤10小时。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：所述的在温度为100～200℃下进行热处理的条件是选自介于常压和真空之间的低压、真空、惰性气体的保护热处理条件之一或上述条件的任意组合。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的原料二氧化钛纳米粒子的原生粒径为2～50nm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的具有光催化活性的聚合物/二氧化钛杂化膜中的二氧化钛纳米粒子的原生粒径为2～50nm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的溶剂选自水、甲酸、氢氧化锂/尿素水溶液、硫酸、丙酮、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、冰乙酸所组成的组中的至少一种；

其中：氢氧化锂/尿素水溶液中含有5wt％氢氧化锂，12wt％尿素，余量为水。

8.一种具有光催化活性的聚合物/二氧化钛杂化膜，其特征是：所述的具有光催化活性的聚合物/二氧化钛杂化膜由权利要求1～7任意一项方法制备得到，其中，聚合物/二氧化钛杂化膜中的二氧化钛纳米粒子是均匀分散在聚合物基体中，并化学负载到聚合物分子链上；

所述的聚合物选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、纤维素、乙酸纤维素、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚氧化乙烯-聚氧化丙烯共聚物、聚乳酸、聚乳酸/乙醇酸共聚物、聚乙二醇/聚乳酸共聚物所组成的组中的至少一种。

9.一种根据权利要求8所述的具有光催化活性的聚合物/二氧化钛杂化膜的用途，其特征是：所述的具有光催化活性的聚合物/二氧化钛杂化膜用于水中有机污染物的光催化降解。