[发明专利]电纺制备醋酸纤维素与P25多孔柔性纤维膜的方法及得到的多孔柔性纤维膜和其应用

说明书

本发明属于水体净化处理材料技术领域，具体涉及一种基于稻秆源醋酸纤维素电纺制备醋酸纤维素与P25多孔柔性纤维膜的方法及得到的多孔柔性纤维膜和其应用。该方法包括以下步骤：1)采用静电纺丝法制备含有P25稻秆源醋酸纤维素与聚乙烯吡咯烷酮的柔性复合纤维膜；2)将步骤1)得到的柔性复合纤维膜洗去其中的聚乙烯吡咯烷酮，得到稻秆源醋酸纤维素与P25多孔柔性纤维膜。本发明技术提供的醋酸纤维素与P25多孔柔性纤维膜不仅可以解决P25易团聚、分离回收困难不易循环利用的问题，而且不需要引入其他光催化组分就可以增加P25活性位点，得到的稻秆源醋酸纤维素与P25多孔柔性纤维膜的光催化性能优于相同当量的纯P25，且循环稳定性好。

技术领域

本发明属于水体净化处理材料技术领域，具体涉及一种基于稻秆源醋酸纤维素电纺制备醋酸纤维素与P25多孔柔性纤维膜的方法及得到的多孔柔性纤维膜和其应用。

背景技术

P25(TiO₂)是一种高效、廉价、且能够降解废水中有机污染物的商品化光催化材料，具有优异的光催化性能，因此被广泛应用在废水处理和空气净化方向。但是商品化P25光催化材料也存在一些问题，比如P25具有约20nm的粒径，一方面易团聚降低光催化性能，另一方面作为光催化剂使用后，难以回收再利用，导致应用成本增加，而且可能会对环境造成一定的二次污染。目前主要的解决办法与磁性纳米粒子复合，如中国专利申请CN104874398A公开了一种可回收循环利用的P25/石墨烯/四氧化三铁三元光催化材料的制备方法，首先将氧化石墨烯分散于乙醇和水混合溶液中，将混合液恒温反应数小时，得到P25/石墨烯二元复合材料，在将一定量的三价铁盐溶于乙二醇中，再加入适量的上述二元复合材料，混合均匀再加入氨水，恒温反应数小时，高速离心分离得到P25/石墨烯/四氧化三铁三元光催化材料。如中国专利申请CN106000337B公开了一种磁性催化吸附材料的制备方法，具体采用溶剂热法，以乙二醇为溶剂，将乙二胺～β～环糊精/石墨烯超分子(EDA-CD-GO)与P25纳米磁性颗粒Fe₃O₄复合制备磁性催化吸附材料，材料具有吸附催化的双功能材料。现有的技术一般都引入磁性Fe₃O₄、石墨烯复合，而且是原位合成Fe₃O₄将其与P25复合，生成的Fe₃O₄会将P25粒子表面的活性位点屏蔽，工艺复杂，成本高，且催化活性的提高主要是归因于石墨烯的引入，现有技术是通过制备二元、三元催化材料、掺杂等方式来提高光催化活性，这些复合材料已经不是单一的P25光催化材料，光催化性能没有可比性，并不能解决单一光催化组分P25自身存在的缺点，此外P25纳米可以也不能应用于固定式的光催化膜。因此需要开发成本低廉、解决P25易团聚、分离回收难、且不引入其它光催化组分即可提高P25自身光催化活性的技术。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于稻秆源醋酸纤维素电纺制备醋酸纤维素与P25多孔柔性纤维膜的方法及得到的多孔柔性纤维膜和其应用。

本发明所提供的技术方案如下：

一种基于稻秆源醋酸纤维素电纺制备醋酸纤维素与P25多孔柔性纤维膜的方法

1)采用静电纺丝法制备稻秆源醋酸纤维素(CA)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与P25的柔性复合纤维膜；

2)将步骤1)得到的柔性复合纤维膜洗去其中的PVP，得到CA与P25多孔柔性纤维膜；

具体的，步骤1)具体包括以下步骤：

1a)获取二氯甲烷和冰醋酸组成的混合溶剂，并向其中加入稻秆源醋酸纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和P25，得到纺丝液，其中，二氯甲烷与冰醋酸的体积比为(1.8～2.2):1，稻秆源醋酸纤维素：聚乙烯吡咯烷酮的重量比:(9～7):(1～3)，P25添加量相对于稻秆源醋酸纤维素和聚乙烯吡咯烷酮总重量为1～45wt％；P25添加量与混合溶剂的质量体积比为0.0083～0.083g/mL。