[发明专利]纳米纤维素基气凝胶复合光催化剂及其应用

权利要求书

1.一种纳米纤维素基气凝胶复合光催化剂，其特征在于，以复合水凝胶为载体，以Sc-Er共掺杂二氧化钛的纳米微球为活性成分，其制备方法包括如下步骤：

步骤S1，制备Sc-Er共掺杂二氧化钛的纳米微球活性成分，具体包括如下步骤：

步骤S11，将10-20份四丁基正钛酸酯和20-30份无水乙醇混合，得到混合溶液A；

步骤S12，将8-10份硝酸钪溶于水中，得到硝酸钪溶液；

步骤S13，将硝酸钪溶液加入混合溶液A中，在超声搅拌条件下滴加2-3份硫酸铒，得到混合溶液B；

步骤S14，将混合溶液B进行离心分离，获得的浆液在50-60℃条件下真空干燥2-3h；

步骤S15，干燥后的物料进行煅烧，以3-5℃/min的升温速度，升温至150-200℃，保温30-60min；然后以6-8℃/min的升温速度，升温至750-800℃， 保温30-60min，得到Sc-Er共掺杂二氧化钛的纳米微球活性成分；

步骤S2，以纳米纤维素、明胶和表面油酸修饰的四氧化三铁纳米粒子为原料，通过高压均质法制备复合水凝胶，包括如下步骤：

将纳米纤维素和明胶溶解于热水中，水温为35℃-45℃；

将表面油酸修饰的四氧化三铁纳米粒子分散于乙醇中，超声分散30-40min；

将表面油酸修饰的四氧化三铁纳米粒子溶液倒入纳米纤维素和明胶溶液中混合，超声分散25-40min；

将混合溶液转移到高压均质反应釜中，控制高压均质反应腔的压力为50Mpa，循环次数为25-30次；

其中，纳米纤维素、明胶和表面油酸修饰的四氧化三铁纳米粒子质量比为3-5:8:1；

步骤S3，将步骤S1制备得到的Sc-Er共掺杂二氧化钛的纳米微球活性成分加入到步骤S2制备得到的复合水凝胶中，超声混合，其中Sc-Er共掺杂二氧化钛的纳米微球活性成分与复合水凝胶的质量比为4-6:100；

步骤S4，将步骤S3的产物冷冻干燥，得到纳米纤维素基气凝胶复合光催化剂。

2.根据权利要求1所述的纳米纤维素基气凝胶复合光催化剂，其特征在于，超声搅拌的频率为30-35Hz。

3.一种如权利要求1-2中任意一项所述的纳米纤维素基气凝胶复合光催化剂在印染废水处理中的应用。