[发明专利]一种制备兼具光催化活性和灭菌性能的Ag-TiO2

权利要求书

1.一种制备兼具光催化活性和灭菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN复合膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将氧化石墨烯粉末分别分散在一定体积的超纯水/乙醇体系中，超声处理后得到氧化石墨烯分散液；

步骤二、称量一定量的P25 TiO₂粉末加入到氧化石墨烯分散液中，搅拌得到混合液；

步骤三、将混合液转移到不锈钢高压反应釜反应器中，进行水热处理；

步骤四、将水热处理后的混合液放入离心机中离心，取离心后的沉淀物洗涤数次后烘干，研磨得到TiO₂-rGO粉末；

步骤五、称取一定量PAN粉末溶解在DMF中，配制成PAN溶液后磁力搅拌过夜；同时称取一定量的TiO₂-rGO粉末混入甲醇和乙醇中，并加入MEMO试剂后同样磁力搅拌过夜，制成TiO₂-rGO分散液；

步骤六、将PAN溶液和TiO₂-rGO分散液分别装载到静电纺丝机的两个注射筒内，开始静电纺丝，PAN电纺纳米纤维和TiO₂-rGO电喷涂的纳米颗粒同时在滚筒收集器上收集形成纳米颗粒与纤维的复合膜，静电纺丝结束，将复合膜干燥后备用；

步骤七、将复合膜放入反应器皿中，加入AgNO₃溶液，放置在紫外光光源下，反应一定时间后，吸取溶液，取出复合膜，洗涤后烘干，即可得到Ag-TiO₂-rGO-PAN复合膜。

2.根据权利要求1所述的制备兼具光催化活性和灭菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN复合膜的方法，其特征在于，步骤一中：超纯水/乙醇体系中超纯水和乙醇的体积比为2:1。

3.根据权利要求1所述的制备兼具光催化活性和灭菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN复合膜的方法，其特征在于，步骤二中：P25 TiO₂粉末的量为步骤一中氧化石墨烯粉末质量的5％～10％。

4.根据权利要求1所述的制备兼具光催化活性和灭菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN复合膜的方法，其特征在于，步骤三中：不锈钢高压反应釜衬里的材质为特氟龙；水热处理时以5℃/min的升温速率进行加热直至温度升至180℃，以180℃的温度水热处理6小时，再冷却至室温。

5.根据权利要求1所述的制备兼具光催化活性和灭菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN复合膜的方法，其特征在于，步骤四中：离心机以3500～4000rpm的速度离心12～15分钟；沉淀物的洗涤方法为，依次采用无水乙醇和超纯水将沉淀物洗涤数次；洗涤后的沉淀物在真空干燥箱内以60℃条件干燥8～12小时。

6.根据权利要求1所述的制备兼具光催化活性和灭菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN复合膜的方法，其特征在于，步骤五中：甲醇和乙醇的体积比为4:1，MEMO试剂的体积为甲醇乙醇混合溶液的1/500。

7.根据权利要求1所述的制备兼具光催化活性和灭菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN复合膜的方法，其特征在于，步骤六中：静电纺丝过程中，空气湿度低于40％；移动平台的速度为50mm/s，扫描起点为30mm，扫描终点为300mm；PAN溶液和TiO₂-rGO分散液均通过20号不锈钢针头以恒定的速率给料；针头与滚筒间的电压差为13～16kV，针头尖端到收集器的距离为15cm；滚筒转速为500r/min，收集时间为10h。

8.根据权利要求1所述的制备兼具光催化活性和灭菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN复合膜的方法，其特征在于，步骤六中：静电纺丝结束后，将复合膜置于真空干燥箱内，以50℃的条件干燥12h去除残留溶剂，然后将复合膜放置在干燥处备用。

9.根据权利要求1所述的制备兼具光催化活性和灭菌性能的Ag-TiO₂-rGO-PAN复合膜的方法，其特征在于，步骤七中：AgNO₃溶液的浓度为0.1～5mg/L，AgNO₃溶液的加入量根据反应器皿容积和复合膜规格确定。