[发明专利]一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料及其制备方法

权利要求书

1.一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）配制质量分数为10～20%纺丝原液，脱泡处理后，采用湿法纺丝工艺进行纺丝，再经热拉伸处理，制备得到直径为50～100μm的微米纤维；

（2）在微米纤维表面原位聚合导电高分子聚合物，得到导电纤维；

（3）在静电纺丝溶液中加入光催化剂或光催化剂前驱体，制备静电纺丝液，以步骤（2）制得的导电纤维为接收器，在流速为0.5～1.2 mL/h，电压为8～15 kv，接收距离为10～25cm的条件下，采用静电纺丝工艺，在导电纤维表面覆盖一层厚度为5～10 μm的负载光催化剂的纳米纤维，得到一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料。

2.根据权利要求1所述的一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料的制备方法，其特征在于：所述的湿法纺丝原液包括聚丙烯腈/N,N-二甲基甲酰胺溶液、聚酰亚胺/二甲基亚砜溶液、聚乙烯醇/水溶液。

3.根据权利要求1所述的一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料的制备方法，其特征在于：湿法纺丝工艺采用的凝固浴为N,N-二甲基甲酰胺和水的混合液、甲醇和水的混合液、甲醇中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料的制备方法，其特征在于：所述的导电高分子聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔。

5.根据权利要求1所述的一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）导电纤维的制备工艺为：按摩尔比（2～6）:4将过硫酸铵与苯胺混合，再加入质量浓度为2～5%的聚乙烯吡咯烷酮，浓度为0.5～2 mol/L的盐酸，制备反应液，将微米纤维置于反应液中，在温度为0～10℃的条件下，反应1～3 h。

6.根据权利要求1所述的一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料的制备方法，其特征在于：所述的静电纺丝溶液包括聚丙烯腈/N,N-二甲基甲酰胺溶液、聚乙烯醇/水溶液、聚乙烯吡咯烷酮/N,N-二甲基甲酰胺溶液中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料的制备方法，其特征在于：所述的光催化剂包括BiOI、Cu₂O、BiOBr、Bi₂WO₆、TiO₂、g-C₃N₄、Ag₃PO₄、AgCl、AgBr、AgI。

8.根据权利要求1所述的一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料的制备方法，其特征在于：将步骤（3）得到一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料再进行表面处理，得到含有纳米级异质半导体材料或导电材料为壳层的复合纤维材料。

9.根据权利要求1或8所述的一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料的制备方法，其特征在于：按质量比，光催化剂在微纳复合纤维中所占比例为1.0～5.0%。

10. 一种负载光催化剂的微纳复合纤维材料，其特征在于：它以直径50～100μm的微米纤维为芯材，在微米纤维表面聚合导电高分子聚合物，表面覆盖一层厚度为5～10 μm的负载光催化剂的纳米纤维。