[发明专利]一种苎麻骨微纤化纤维素-二氧化钛复合光催化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种苎麻骨微纤化纤维素‑二氧化钛复合光催化材料及其制备方法和应用，属于光催化材料技术领域。本发明提供的制备方法包括以下步骤：将苎麻骨微纤化纤维素和TiO₂纳米粒子分散于水中，得到混合分散液；在塑料薄膜的单面依次涂覆粘合剂与所述混合分散液，干燥后得到苎麻骨微纤化纤维素‑二氧化钛复合光催化材料。本发明利用苎麻骨微纤化纤维素分散TiO₂纳米粒子，降低了TiO₂纳米粒子的团聚效应，使TiO₂纳米粒子均匀分散，增加了材料的比表面积，且苎麻骨微纤化纤维素本身具有大量微孔结构和网状结构，对染料具有较强的吸附能力，大大加强了复合光催化材料的光催化效果；此外，本发明提供的方法操作简单、成本低。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，尤其涉及一种苎麻骨微纤化纤维素-二氧化钛复合光催化材料及其制备方法和应用。

背景技术

TiO₂纳米粒子是一种常用的光催化材料，但纳米粒子的团聚效应影响了其光催化效果，而且单独的TiO₂纳米粒子作为光催化材料使用后难以回收利用。针对该问题，专利CN106732812A公开了一种新型制备高催化TiO₂/棉花纤维素复合材料的方法，具体是以钛酸丁酯为原料，经过水热法合成纳米二氧化钛微球，经高温煅烧形成中空二氧化钛微球，再利用脱脂棉为原料，合成羟甲基纤维素，最后将二氧化钛氯丙基化，使二氧化钛负载在纤维素上。但是，该方法操作复杂，成本高，且所得TiO₂/棉花纤维素复合材料的光催化性能仍有待提高。专利CN109277097A公开了一种TiO₂/棉花基炭纤维光催化剂及其制备方法，具体是利用棉花纤维碳化后得到的纤维状炭为载体，将纳米TiO₂负载在表面，该方法操作简单，但制备得到的TiO₂/棉花基炭纤维光催化剂的光催化性能仍有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种苎麻骨微纤化纤维素-二氧化钛复合光催化材料及其制备方法和应用，本发明提供的方法操作简单、成本低，且制备得到的苎麻骨微纤化纤维素-二氧化钛复合光催化材料光催化效果好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种苎麻骨微纤化纤维素-二氧化钛复合光催化材料的制备方法，包括以下步骤：

将苎麻骨微纤化纤维素和TiO₂纳米粒子分散于水中，得到混合分散液；

在塑料薄膜的单面依次涂覆粘合剂与所述混合分散液，干燥后得到苎麻骨微纤化纤维素-二氧化钛复合光催化材料。

优选地，所述TiO₂纳米粒子的粒径为20～30nm。

优选地，所述苎麻骨微纤化纤维素的比表面积为20～100m²/g，直径为100～1000nm，孔隙率为90～95％。

优选地，所述混合分散液中苎麻骨微纤化纤维素的浓度为0.3～2mg/mL，TiO₂纳米粒子的浓度为6～27mg/mL。

优选地，所述混合分散液的涂覆量为0.01～0.03mL/cm²。

优选地，所述塑料薄膜包括聚酯薄膜、尼龙薄膜、聚丙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜中的一种。

优选地，所述干燥包括依次进行的第一干燥和第二干燥，所述第一干燥的温度为室温，时间为2～3h；所述第二干燥的温度为50～60℃，时间为18～22h。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的苎麻骨微纤化纤维素-二氧化钛复合光催化材料，包括塑料薄膜和粘附在所述塑料薄膜单面的苎麻骨微纤化纤维素-二氧化钛复合薄膜。