[发明专利]一种原位法制备共轭微孔聚合物TiO2

说明书

本发明属于TiO₂复合材料技术领域，公开了一种原位法制备共轭微孔聚合物TiO₂复合纳米抗菌剂的方法，超声分散TiO₂颗粒：将一定量的TiO₂加入含有甲苯的烧杯中，用保鲜膜将烧杯密封，并将密封后的烧杯放入超声波清洗器中震荡，得到混合物A；将4,4'‑二乙炔基联苯、2,4,6‑三溴苯甲酸、CuI、Pd(PPh₃)₂Cl₂和PPh₃置于盛有三乙胺和甲苯的三颈瓶中。该制备共轭微孔聚合物TiO₂复合纳米抗菌剂的方法，是通过原位聚合的方式，使TiO₂颗粒生长在共轭微孔聚合物表面及其内部，其中共轭微孔聚合物具有高稳定性、高疏水性和高光子活性等特点，能有效可拓宽TiO₂的带隙，从而提高复合材料的光催化抗菌活性，加快细菌灭活。

技术领域

本发明涉及于TiO₂复合材料技术领域，具体为一种原位法制备共轭微孔聚合物TiO₂复合纳米抗菌剂的方法。

背景技术

近几十年来，人类活动日益频繁，造成了越来越严重的细菌污染，其对人类健康和生态环境构成了严重威胁。抗生素多重耐药细菌的出现被认为是现代公共卫生面临的主要挑战之一。

微生物污染已成为传染病传播的主要途径，通常这些污染物在水中具有良好的溶解性，可以渗透到深层土壤并到达地下水。在众多的杀菌工艺中，氯气、二氧化氯气体和臭氧气体是杀灭大多数微生物最有效的灭菌剂，但这些气体在常温下是具有毒性的，对操作人员具有潜在危害。

TiO₂具有光催化活性高、稳定性好、价格相对低廉且对人体无毒性等优点，已成为光催化抗菌领域中研究最为广泛的一种光催化抗菌剂，但由于TiO₂的带隙较窄，为3.2eV，只能吸收波长较短的紫外光，故使得太阳能的利用率较低，不能在很短时间内使细菌灭活。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种原位法制备共轭微孔聚合物TiO₂复合纳米抗菌剂的方法，具备有效可拓宽TiO₂的带隙，从而提高复合材料的光催化抗菌活性，加快细菌灭活等优点，解决了TiO₂的带隙较窄，为3.2eV，只能吸收波长较短的紫外光，故使得太阳能的利用率较低，不能在很短时间内使细菌灭活的问题。

(二)技术方案

为实现上述有效可拓宽TiO₂的带隙，从而提高复合材料的光催化抗菌活性，加快细菌灭活目的，本发明提供如下技术方案：原位法制备共轭微孔聚合物TiO₂复合纳米抗菌剂的方法，包括以下步骤：

S1、在甲苯中超声分散TiO₂颗粒，使其分散均匀。

S2、制备共轭微孔聚合物/TiO₂复合纳米抗菌剂

S21、将步骤S1制备的混合物与4,4'-二乙炔基联苯以及具有羧基的功能性单体依次放入三颈瓶中，85℃下磁力搅拌24h，获得混合物B。

S22、将步骤S21中混合物B，冷却并过滤，得到混合物C。

S23、将步骤S22中的混合物C置于60℃的真空干燥箱中，放置12h，得到固体粉末D。

S24、以二氯甲烷为溶剂对固体粉末D进行索氏提取，得到共轭微孔聚合物/TiO₂复合纳米抗菌剂。