[发明专利]光催化膜及其制备方法和对消毒副产物前体物的降解应用

权利要求书

1.一种光催化膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将二硫化钼与氧化石墨进行复合，制得MoS₂/rGO复合物；

提供聚偏氟乙烯超滤膜，浸泡在亚硫酸氢钠溶液中以除去聚偏氟乙烯超滤膜表面的甘油保护层后将聚偏氟乙烯超滤膜浸于Tris-盐酸多巴胺溶液中得到聚合多巴胺负载的聚偏氟乙烯超滤膜；再将MoS₂/rGO复合物分散于水，并将MoS₂/rGO复合物的分散液真空抽滤于聚合多巴胺负载的聚偏氟乙烯超滤膜上，再进行真空干燥，制得光催化膜；

其中将二硫化钼与氧化石墨烯进行复合，制得MoS₂/rGO复合物具体包括：

S1：将氧化石墨烯溶液置于乙醇溶液中，超声分散后进行离心，得到上层的悬浮液；

S2：将钼酸钠和硫脲溶解到步骤S1得到的悬浮液中，搅拌均匀并超声分散得到混合溶液；

S3：将步骤S2得到的混合溶液加热至预定温度进行反应，得到反应产物；

S4：将反应产物进行干燥、研磨，得到MoS₂/rGO复合物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3和步骤S4之间还包括：将步骤S3的反应产物用去离子水和乙醇经离心、洗涤3遍以上，以去除表面多余的杂质；进一步地，离心速率为8000～11000r/min，离心时间为10～30min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中具体为：将氧化石墨烯溶液置于质量浓度为5～20％的乙醇溶液进行稀释，其中稀释后的氧化石墨烯乙醇溶液的浓度为0.5～2mg/mL ，超声分散0.5～3h后进行高速离心，得到上层的悬浮液，其中高速离心的速率为7000～9000r/min，离心时间为10～30min；进一步地，步骤S2中具体为：将物质的量之比为1:3～1:10的钼酸钠和硫脲溶解到步骤S1得到的悬浮液中，采用磁力搅拌0.5～2h后超声分散0.5～3h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中具体为：将步骤S2得到的混合溶液转移到水热反应釜中，加热至180～220℃的恒温环境中，维持反应12～36h；进一步地，步骤S4中具体为：将反应产物放置于60～90℃的干燥箱中干燥8～18h，然后将干燥的反应产物置于研钵中，反复研磨数次，用2 00-400目筛网过滤3次以上，得到粒径小于100μm的MoS₂/rGO复合物。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，提供聚偏氟乙烯超滤膜具体包括：采用相转化法制备聚偏氟乙烯超滤膜，将聚偏氟乙烯超滤膜剪成预定尺寸的膜块，然后浸泡在质量浓度为0.5％的亚硫酸氢钠溶液中，将聚偏氟乙烯超滤膜取出后再用去离子水冲洗干净表面杂质待用；进一步地，聚偏氟乙烯超滤膜的平均孔径为500nm～2μm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将聚偏氟乙烯超滤膜浸于Tris-盐酸多巴胺溶液中得到聚合多巴胺负载的聚偏氟乙烯超滤膜；再将MoS₂/rGO复合物分散于水，并将MoS₂/rGO复合物的分散液真空抽滤于聚合多巴胺负载的聚偏氟乙烯超滤膜上，再进行真空干燥，制得光催化膜具体包括：将聚偏氟乙烯超滤膜浸入于pH为7～10、浓度为1～4g/L的Tris-盐酸多巴胺溶液中浸泡30min得到聚合多巴胺负载的聚偏氟乙烯超滤膜，将MoS₂/rGO复合物分散于二次蒸馏水，超声1小时后，将MoS₂/rGO复合物的分散液真空抽滤于聚合多巴胺负载的聚偏氟乙烯膜上，80℃真空干燥12h，最终制得光催化膜。

7.一种光催化膜，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的制备方法制得。

8.一种光催化膜对消毒副产物前体物的降解应用，其特征在于，采用权利要求7所述的光催化膜对消毒副产物前体物进行降解。

9.根据权利要求8所述的光催化膜对消毒副产物前体物的降解应用，其特征在于，包括以下步骤：将所述光催化膜放置于含消毒副产物前体物的水溶液中，在可见光下进行光照反应。