[发明专利]一种光触媒功能纤维及光触媒功能纤维的制备方法在审
申请号: | 202310343901.X | 申请日: | 2023-04-03 |
公开(公告)号: | CN116377713A | 公开(公告)日: | 2023-07-04 |
发明(设计)人: | 刘金坤;王宝清;李新新;高帅 | 申请(专利权)人: | 山东安然纳米实业发展有限公司 |
主分类号: | D06M11/83 | 分类号: | D06M11/83;D21H17/06;D21H17/13;D21H21/14;D06M11/79;D06M13/144;D06M11/46;D06M13/50;B01D53/04;B01D53/86;D06M101/06 |
代理公司: | 北京元中知识产权代理有限责任公司 11223 | 代理人: | 王明霞 |
地址: | 264205 山东省*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 触媒 功能 纤维 制备 方法 | ||
1.一种光触媒功能纤维,其特征在于,包括基体纤维、光触媒、吸附基材和含硅连接剂;所述吸附基材具有微孔结构,所述光触媒包埋于所述吸附基材中;包埋有光触媒的吸附基材通过所述基体纤维上的第一官能团和所述含硅链接剂产生的第二官能团与所述基体纤维结合。
2.根据权利要求1所述的光触媒功能纤维,其特征在于,所述吸附基材中微孔结构的孔径为0.1~10nm,优选为0.4~1nm;
优选地,所述吸附基材选自Ag交换ZSM-5沸石、A型沸石、微孔氧化铝和微孔二氧化硅中的至少一种;所述微孔氧化铝/微孔二氧化硅内部的微孔孔径优选小于2nm;
优选地,所述吸附基材的粒径为1~150nm,优选为10~100nm。
3.根据权利要求1或2所述的光触媒功能纤维,其特征在于,所述光触媒包括二氧化钛、氧化锌、金属掺杂二氧化钛和非金属掺杂二氧化钛中的一种或几种的组合;
优选地,所述金属掺杂二氧化钛中掺杂的金属选自铋、铈、镧、铁和锌中的至少一种;所述非金属掺杂二氧化钛中掺杂的非金属选自氮和硫中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一所述的光触媒功能纤维,其特征在于,所述第一官能团与第二官能团之间通过共价键、离子键、氢键、两性离子键、电子对键、范德华力键和π键中的至少一种结合;
优选地,所述第一官能团包括羟基、羧基、氨基中的至少一种,所述第二官能团包括为硅氧烷基。
5.根据权利要求4所述的光触媒功能纤维,其特征在于,所述基体纤维为植物材料的天然纤维或者聚合物材料的合成纤维;优选地,所述天然纤维包括棉花、黄麻和纤维素纤维中的至少一种;
所述含硅连接剂包括原硅酸四甲酯、三甲氧基硅烷、原硅酸四乙酯、三乙氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、环己基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
6.一种光触媒功能纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备包埋有光触媒的吸附基材;
(2)将基体纤维置于包埋有光触媒的吸附基材、溶剂和含硅连接剂混合形成的混合浆料中,在30~150℃下进行处理;
(3)取出处理后的基体纤维,除去多余的混合浆料,干燥后即得所述光触媒功能纤维。
7.根据权利要求6所述的光触媒功能纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,通过以下步骤获得包埋有光触媒的吸附基材:
A)将光触媒钛源、分散剂和吸附基材混合并搅拌,得到浆料;
B)对所述浆料进行干燥,收集干燥后的产物;
C)所述干燥后的产物加水进行水解反应;
D)水解后的产物进行干燥处理,然后在120~600℃下进行煅烧,得到包埋有光触媒的吸附基材;
优选地,步骤A)中,搅拌处理0.5~5h得到所述浆料;
优选地,步骤D)中煅烧温度为350~450℃。
8.根据权利要求7所述的光触媒功能纤维的制备方法,其特征在于,步骤A)中,光触媒钛源与吸附基材在分散剂中混合得到浆料,光触媒钛源与吸附基材的质量比为1:5~50,优选为1:10~30。
9.根据权利要求7或8所述的光触媒功能纤维的制备方法,其特征在于,步骤B)中,浆料在50~200℃下干燥0.5~5h;
优选地,浆料在100~150℃下干燥2~4h。
10.根据权利要求6-9任一所述的光触媒功能纤维的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,包埋有光触媒的吸附基材与含硅连接剂的质量比为1:1~300,优选为1:50~200;
优选地,所述光触媒功能纤维为权利要求1-5任一所述的光触媒功能纤维。
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