[发明专利]一种具有可见光活性的光催化超滤膜材料的制备方法

权利要求书

1.一种具有可见光活性的光催化超滤膜材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01，制备N-TiO₂粉末：将钛酸丁酯溶解于无水乙醇中形成溶液A；将无水乙醇、纯水、尿素、冰乙酸均匀混合并调节pH形成溶液B；剧烈搅拌下，将溶液B逐滴加入到溶液A中，并持续搅拌；静置成凝胶状后烘干、研磨、煅烧形成N-TiO₂粉末；

S02，制备N-TiO₂/GO颗粒：称取氧化石墨烯GO倒入适量纯水中，超声震荡使其分散均匀得GO分散液，再称取适量N-TiO₂粉末倒入GO分散液中，继续超声分散后将GO与N-TiO₂的混合溶液转移到高压反应釜中，在高温环境中反应，自然冷却后取出，冷冻干燥后得到N-TiO₂/GO颗粒；

S03，制备超滤膜；

S04，制备表面负载N-TiO₂/GO的超滤膜：将N-TiO₂/GO颗粒制成N-TiO₂/GO分散液，再将超滤膜平铺在抽滤装置上，倒入N-TiO₂/GO分散液，抽真空，晾干后得到表面负载N-TiO₂/GO的超滤膜。

2.根据权利要求1所述的一种具有可见光活性的光催化超滤膜材料的制备方法，其特征在于：所述超滤膜的制备方法包括以下步骤：称取烘干后的聚砜加入到N-甲基吡咯烷酮溶液中，在50℃环境中震荡使聚砜充分溶解，再加入聚乙烯吡咯烷酮，继续震荡，在干燥氛围中静置脱泡成铸膜液；调节涂膜器的厚度，在洁净的玻璃板上将配置好的铸膜液均匀的刮成薄膜，将载有涂好铸膜液的玻璃板浸入纯水中，超滤膜缓慢的从玻璃板脱落，将制得的超滤膜在纯水中浸泡至少24h，中途至少换一次水，取出晾干后，得到聚砜膜。

3.根据权利要求1所述的一种具有可见光活性的光催化超滤膜材料的制备方法，其特征在于：S01中溶液A中钛酸丁酯与无水乙醇的体积比为1:(4～6)，溶液B中无水乙醇与溶液A中钛酸丁酯的体积比为1：(0.5～1)，纯水与钛酸丁酯的体积比为1:(2～3)，冰乙酸与钛酸丁酯的体积比为1:(4～6)，尿素与钛酸丁酯的质量比为1:(8～20)，调节pH所用溶液为6mol/L的盐酸，调节后的pH为1.5～2.2。

4.根据权利要求1所述的一种具有可见光活性的光催化超滤膜材料的制备方法，其特征在于：S01持续搅拌的时间为至少30min，烘干时的温度为60～150℃，煅烧时以1～3℃/min的速度升温至500℃煅烧至少2h。

5.根据权利要求1所述的一种具有可见光活性的光催化超滤膜材料的制备方法，其特征在于：S02中GO与N-TiO₂粉末的质量比为1:19，所述高温环境为150～200℃，反应时间为12～20h。

6.根据权利要求1所述的一种具有可见光活性的光催化超滤膜材料的制备方法，其特征在于：所述高压反应釜的内衬材料为聚四氟乙烯。

7.根据权利要求2所述的一种具有可见光活性的光催化超滤膜材料的制备方法，其特征在于：所述聚砜、N-甲基吡咯烷酮和聚乙烯吡咯烷酮的质量百分比为(15.6～20％)：(78～84％)：(0.4～2％)。

8.根据权利要求2所述的一种具有可见光活性的光催化超滤膜材料的制备方法，其特征在于：所述涂膜器的厚度可调范围为100～200μm。

9.根据权利要求1所述的一种具有可见光活性的光催化超滤膜材料的制备方法，其特征在于：所述N-TiO₂/GO分散液的浓度为0.5g/L，N-TiO₂/GO分散液体积为10～40mL。