[发明专利]负载纳米二氧化钛薄膜的活性炭纤维及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种活性炭纤维负载均匀无裂纹、附着力强、薄膜厚度可控的致密纳米二氧化钛薄膜复合光催化材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)水∶表面活性剂摩尔比为0.9～1.8，分别加入连续油相环己烷中，环己烷的体积分数为0.58～0.68，磁力搅拌90min后在超声波中震荡60min，制得高度分散的热力学稳定反胶束体系；

(2)钛酸丁酯加入异戊醇中形成钛酸丁酯体积分数为30％的钛酸丁酯异戊醇溶液，依次添加二乙醇胺和水，制得活性位透明胶束；所述水用量按摩尔比为钛酸丁酯的2倍；二乙醇胺∶水的摩尔比为0.6～1.7；

(3)将上述(2)的活性位透明胶束加入至上述(1)的反胶束体系中，制得具有活性位的反胶束微乳；补加钛酸丁酯，其用量为(1)中水的摩尔量的1/2；透明胶束溶液与反胶束的体积比为0.1033～0.4827；所得原位诱导反胶束微乳中钛离子浓度为0.15～0.31mol/L；

(4)活性炭纤维在去离子水中浸泡再经超声波震荡清洗，清洗完成后在温度为70～100℃完全烘干，浸入配制好的原位诱导反胶束微乳溶液中，浸渍5～20min后，得到负载二氧化钛前驱体的活性炭纤维。将浸渍好的活性炭纤维在100℃下保温30min，最后转移至氮气氛围的高温炉中升温至450～800℃进行焙烧活化，制得TiO₂/ACF纳米复合光催化材料。

2.根据权利要求1所述的活性炭纤维负载纳米二氧化钛薄膜复合光催化材料的制备方法，其特征在于表面活性剂为曲拉通X-100。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤(2)中先加入二乙醇胺后加入去离子水的滴加顺序。

4.根据权利要求1～3任一项的方法，其特征在于步骤(3)中二乙醇胺∶钛酸丁酯的摩尔比为1.2～3.4。

5.根据权利要求1～4任一项的方法，其特征在于活性炭纤维为不同厚度的活性炭纤维毡或活性炭纤维布，在所述制得的原位诱导反胶束溶液中浸泡5～20min和1～5次得到不同厚度的纳米二氧化钛薄膜。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于在氮气氛围下升温速率为每分钟4～6℃至450～800℃并保温120min。

7.根据权利要求1～6任一项所述的活性炭纤维负载纳米二氧化钛薄膜的制备方法制备的TiO₂/ACF复合光催化材料。