[发明专利]一种碳纤维负载二氧化钛纳米管复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种碳纤维负载二氧化钛纳米管复合材料的制备方法，所述方法包括下述步骤：所述方法包括下述步骤：S1、将碳纤维置于钛酸四丁酯溶液内，浸渍，干燥，煅烧，得到碳纤维/二氧化钛晶种层；S2、将碳纤维/二氧化钛晶种层、钛酸四丁酯溶液、氯化氢溶液、丙酮溶液混合，升温，恒温反应，洗涤，干燥，得到碳纤维/二氧化钛纳米线；S3、将碳纤维/二氧化钛纳米线与氢氧化钠溶液混合，升温，保温反应，浸入氯化氢溶液中，洗涤至中性，干燥，煅烧，得到碳纤维负载二氧化钛纳米管复合材料。本发明还公开了所述复合材料的应用。本发明能够提高碳纤维负载二氧化钛纳米管复合材料的光催化降解效果。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种碳纤维负载二氧化钛纳米管复合材料的制备方法。

背景技术

二氧化钛作为最具应用潜力的光催化剂，具有高比表面积、高催化活性、无毒和廉价等优点，二氧化钛光催化剂在降解废水方面取得显著地效果。然而，实际应用表明粉状二氧化钛光催化剂在废水处理过程中存在易团聚、难分离和回收等问题，从而在一定程度上制约了二氧化钛光催化剂的产业化发展。

纳米二氧化钛主要的制备方法包括阳极氧化法、水热法和模板法等，通常纳米二氧化钛在载体上的负载方法是通过阳极氧化法或者模板法。阳极氧化法通常是在特定的电解质环境中，在金属钛表面制备纳米二氧化钛的方法，该方法对载体具有严苛的要求。采用模板法在载体上制备纳米二氧化钛时，纳米二氧化钛的尺寸和形状受模板形貌和微观结构的影响，且制备过程相对复杂，较难实现在载体表面制备纳米二氧化钛。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种碳纤维负载二氧化钛纳米管复合材料的制备方法，弥补了现有技术中碳纤维负载二氧化钛纳米管不均匀的缺陷。

本发明提出的一种碳纤维负载二氧化钛纳米管复合材料的制备方法，所述方法包括下述步骤：

S1、将碳纤维置于钛酸四丁酯溶液中，浸渍，干燥，煅烧，得到碳纤维/二氧化钛晶种层；

S2、将碳纤维/二氧化钛晶种层、钛酸四丁酯溶液、氯化氢溶液、丙酮溶液混合，升温，恒温反应，洗涤，干燥，得到碳纤维/二氧化钛纳米线；

S3、将碳纤维/二氧化钛纳米线与氢氧化钠溶液混合，升温，保温反应，浸入氯化氢溶液中，洗涤至中性，干燥，煅烧，得到碳纤维负载二氧化钛纳米管复合材料。

优选地，S1中，浸渍为超声浸渍0.5-1.5h。

优选地，S1中，干燥温度为70-90℃，干燥时间为1.5-2.5h。

优选地，S1中，煅烧在惰性气体的氛围中进行，煅烧温度为400-500℃，煅烧时间为0.5-1.5h。

优选地，S2中，恒温反应的反应温度为160-200℃，反应时间为0.5-2h。

优选地，S2中，干燥温度为70-90℃，干燥时间为1.5-2.5h。

优选地，S2中，钛酸四丁酯溶液、氯化氢溶液、丙酮溶液的体积比为1-3：9-11：9-11。

优选地，S3中，浸入氯化氢溶液中的时间为22-26h。

优选地，S3中，保温反应的反应温度为160-200℃，反应时间为8-24h。

优选地，S3中，干燥温度为70-90℃，干燥时间为1.5-2.5h。

优选地，S3中，煅烧温度为450-550℃，煅烧时间为0.5-1.5h。

本发明还提供一种所述碳纤维负载二氧化钛纳米管复合材料的应用，将所述碳纤维负载二氧化钛纳米管复合材料应用于废水处理。