[发明专利]一种基于聚多巴胺修饰的原位负载银/二氧化钛的生物质材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种基于聚多巴胺修饰的原位负载银/二氧化钛的生物质材料的制备方法，包括以下步骤：将预处理后的生物质材料浸渍于多巴胺溶液中，调节pH值至8～10，进行搅拌反应，得聚多巴胺修饰的生物质材料；将聚多巴胺修饰的生物质材料先浸渍于硫酸氧钛溶液中，再置于pH值为7～10的碱性溶液中进行水解反应，获得原位负载二氧化钛的生物质材料；将所得负载二氧化钛的生物质材料浸渍于硝酸银溶液中进行还原反应，干燥，得原位负载银/二氧化钛的生物质材料，本发明具有方法简单，易于实现工业化及防霉效果好等优点。

技术领域

本发明涉及防霉领域，尤其涉及一种基于聚多巴胺修饰的原位负载银/二氧化钛的生物质材料及其制备方法。

背景技术

木竹材、塑料、陶瓷等材料在潮湿的环境中容易发生霉变问题，特别是木竹材作为一种生物材料，其内部含有大量的营养成分，而且木竹材内部具有大量的微细孔道和空隙，空气和水分容易进入其中导致其霉变，因而在储存、运输和使用过程中，尤其在户外日晒、雨淋等恶劣条件下的使用极易发生霉变，影响材料的使用和观赏性能。

二氧化钛光催化剂具有防污、自净、抗菌、抑菌、防霉等作用，能够吸收太阳光中的紫外线，利用光能产生光生电子-空穴对，分离的空穴将氧激活形成活性氧，有效破坏表面吸附霉菌的结构，具有改善材料颜色稳定性和优异的光催化防霉性能。然而，目前市场上所使用的二氧化钛负载方法多采用先制备二氧化钛再涂覆负载的方法，这种方法获得的光催化活性组分往往容易脱落、不牢固，负载于基材表面的纳米粒子不均匀，而且涂覆负载的方法往往所使用的钛含量较高但原子利用率不高。此外，纯二氧化钛的光响应范围较窄，只能在近紫外光区受激发产生光生电子-空穴对，而太阳光中紫外光仅占4 %左右，对太阳光的利用率较低，同时光生电子-空穴对容易复合会影响光催化效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种易于实现工业化、防霉效果好且纳米粒子均匀分散的基于聚多巴胺修饰的原位负载银/二氧化钛的生物质材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于聚多巴胺修饰的负载银/二氧化钛的生物质材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将预处理后的生物质材料浸渍于多巴胺溶液中，调节pH值至8～10，进行搅拌反应，得聚多巴胺修饰的生物质材料；

S2、将步骤S1所得聚多巴胺修饰的生物质材料先浸渍于硫酸氧钛溶液中吸附硫酸氧钛正离子，吸附饱和后过滤，再置于pH值为7～10的碱性溶液中进行水解反应，得原位负载二氧化钛的生物质材料；

S3、将步骤S2所得原位负载二氧化钛的生物质材料浸渍于硝酸银溶液中，利用修饰的聚多巴胺的氨基对吸附于生物质材料表面的银离子进行还原反应，干燥，得原位负载银/二氧化钛的生物质材料。

作为对上述技术方案的进一步改进：

所述步骤S1中，所述多巴胺溶液的浓度为0.01～2mg/mL，所述搅拌反应的时间为0.5～24h。

所述步骤S1中，所述搅拌反应后还包括超声、清洗、干燥步骤，所述超声时间为1～30min，所述清洗采用去离子水清洗。

优选地，所述步骤S1中，所述干燥的温度为60～100℃。

所述步骤S1中，调节pH值的pH调节剂为Tris缓冲液或氢氧化钠溶液。

所述步骤S2中，所述硫酸氧钛溶液的浓度为0.001～1 mol/L，所述浸渍的时间为1～12h。

所述步骤S2中，所述碱性溶液为氨水或氢氧化钠，水解反应的时间为0.5～2h。

优选地，所述步骤S2中，所述水解反应的温度为50～90℃。

所述步骤S2中，所述水解反应后还包括清洗、干燥步骤。