[发明专利]一种具有可见光响应的多功能光电催化膜的制备方法

权利要求书

1.一种具有可见光响应的多功能光电催化膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)陶瓷膜基底的制备：将质量比为1:10～20:10～20:60～100的二氧化钛、高岭土、桐油和氧化铝粉末混合，不断搅拌条件下，加入质量比为1:10～20:20～30:200～300的聚乙二醇、聚乙烯醇、甲基纤维素和水的混合溶液，搅拌均匀，烘干球磨，筛分，在5～15MPa下压片，800～1500℃下煅烧1～5小时，得到氧化铝陶瓷膜基底；

(2)碳纳米管的酸化：在50～100℃温度条件下，将碳纳米管置于浓硝酸和浓硫酸的混合液中保温1～3小时；

(3)导电层的负载：将酸化后的碳纳米管分散在有机溶剂中，得到浓度为0.1％～1％的碳纳米管溶液，碳纳米管溶液中加入1wt％～10wt％的聚丙烯腈作为粘结剂，得到碳纳米管和聚丙烯腈的混合液；再将碳纳米管和聚丙烯腈的混合液负载在氧化铝陶瓷膜基底上；

(4)无氧煅烧：负载完成后，在无氧和500～1200℃温度条件下，煅烧1～5小时，之后自然冷却至室温；

(5)g-C₃N₄溶胶的制备：将g-C₃N₄粉末加入到65wt％的浓硝酸中，得到g-C₃N₄的浓硝酸溶液，不断搅拌，在30～150℃温度条件下，保温2～6小时，即得到g-C₃N₄溶胶；

(6)光催化层的负载：g-C₃N₄溶胶通过浸渍提拉的方法负载在步骤(4)得到的负载有碳纳米管和聚丙烯腈的混合液的氧化铝陶瓷膜基底上，反复浸渍提拉；

(7)g-C₃N₄的凝胶化：在100～500℃温度下，步骤(6)得到的产品煅烧1～5小时，之后自然冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中烘干所用温度为30～200℃，球磨时间为1～10小时，筛子的目数为80～200目。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中浓硝酸和浓硫酸的体积比为1:1～5。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种。

6.根据权利要求1、2或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的g-C₃N₄的浓硝酸溶液的浓度为1～10mM。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的g-C₃N₄的浓硝酸溶液的浓度为1～10mM。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的g-C₃N₄的浓硝酸溶液的浓度为1～10mM。

9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中无氧条件为真空或惰性气体保护。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中无氧条件为真空或惰性气体保护。