[发明专利]一种纳米纤维基光催化材料

权利要求书

1.一种纳米纤维基光催化材料，其特征在于，包括无纺布基材，设置在所述无纺布基材上的PVA-co-PE纳米纤维膜，和通过原子层沉积技术负载于所述PVA-co-PE纳米纤维膜上的半导体光催化剂层，构成具有柔性无纺布-PVA-co-PE纳米纤维-半导体光催化剂的多层结构的纳米纤维基光催化材料；所述光催化剂层的厚度为0.5～5nm。

2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维基光催化材料，其特征在于，所述半导体光催化剂为ZnO、TiO₂、SnO₂、ZrO₂、WO₃、β-Ga₂O₃、Al₂O₃或CdS中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的一种纳米纤维基光催化材料，其特征在于，所述半导体光催化剂的直径小于200nm。

4.权利要求1～3任一项所述的一种纳米纤维基光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采用熔融纺丝法制备PVA-co-PE纳米纤维微孔模板；

S2、将步骤S1制得的干燥的纳米纤维微孔模板分散于醇水混合溶液中，得到混合均匀的PVA-co-PE纳米纤维混合液，并通过喷枪喷涂于无纺布基材上，然后烘干备用；

S3、以步骤S2制得的无纺布-PVA-co-PE纳米纤维膜为模板，通过原子层沉积技术在模板表面沉积半导体光催化剂。

5.根据权利要求4所述的一种纳米纤维基光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S1具体为：

1)将聚乙烯醇/聚乙烯(PVA/PE)与醋酸丁酸纤维素(CAB)按质量比为1～5:7进行均匀混合，在加工温度为210～230℃的双螺杆挤出机中进行挤出，将挤出物拉伸得到PVA-co-PE与CAB的混合纤维；

2)将上述得到的混合纤维在丙酮中常温下连续萃取以除去混合纤维中的CAB，将萃取干净的PVA-co-PE纳米纤维取出，晾干，分散、涂覆得到纯净的PVA-co-PE纳米纤维微孔模板。

6.根据权利要求4或5所述的一种纳米纤维基光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S1得到的纳米纤维微孔模板厚度控制在10～500μm；微孔直径0.05～1μm。

7.根据权利要求4所述的一种纳米纤维基光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，PVA-co-PE纳米纤维的喷涂量为3～7mg/m²，烘干温度为50～80℃。

8.根据权利要求4所述的一种纳米纤维基光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述半导体光催化剂为ZnO，以二乙基锌为锌源，蒸馏水为氧源，采用连续的原子层沉积方法在无纺布-PVA-co-PE纳米纤维膜衬底上循环沉积10～50次制得氧化锌薄膜。

9.根据权利要求4所述的一种纳米纤维基光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述半导体光催化剂为TiO₂，以四氯化钛为钛源，蒸馏水为氧源，采用连续的原子层沉积方法在无纺布-PVA-co-PE纳米纤维膜衬底上循环沉积10～50次制得二氧化钛薄膜。