[发明专利]一种增加TiO2

说明书

本发明是TiOsubgt;2/subgt;膜材料，具体是增加TiOsubgt;2/subgt;膜活性位点、增大比表面积的方法。以提前制备好的TiOsubgt;2/subgt;为催化剂，以PVDF为粘黏剂、N‑甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂、羧甲基纤维素钠(CMC‑Na)为膜改性剂(占位剂)先制备得到均匀分散液，再将分散液进行制膜，成膜后水浸排出改性剂得到多活性位点、大比表面积的TiOsubgt;2/subgt;膜。

技术领域

本发明涉及TiO₂膜，具体涉及一种增加TiO₂膜活性位点、增大比表面积的方法。

背景技术

二氧化钛作为耐久的光催化剂已被应用在染料废水、农药废水、含表面活性剂废水、含油废水、造纸废水等的处理上在抗菌、除臭、处理重金属离子、废气治理、空气净化。在各领域的应用中。为了方便二氧化钛的回收，常将二氧化钛制备成膜。制膜方法按照制备步骤大致分为一步成膜法和多步成膜法。一步成膜主要包括：溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、物理气相沉积法、电沉积法。多步成膜法主要包括：悬浮液制膜、有机高分子成膜。

各种制膜方式中以溶胶-凝胶法或悬浊液制备TiO₂膜在催化降解染料过程中粉末易脱落，以化学气相沉积法或物理气相沉积法制备的膜过于致密。不管是粉末脱落还是膜过于致密，均会导致膜上的活性位点减少，比表面积小，对光催化活性的提高不利。有少量研究以聚偏氟乙烯树脂(PVDF)为粘黏剂固定TiO₂粉末制备膜。PVDF膜的机械强度高和耐压性能好，常用于制备自洁性滤膜，但不能直接用做光催化膜。但不论用做什么膜材料，都存在暴露的活性位点较少，比表面积小的问题。

发明内容

针对TiO₂膜活性位点少，比表面积小的问题，本发明通过水溶性粘黏剂对PVDF进行占位，水浸排出水溶性粘黏剂，成功制备得到多活性位点、大比表面积的TiO₂膜。

本发明的目的是提供一种增加TiO₂膜活性位点及增大比表面积的方法。其特征在于：以提前制备好的TiO₂为催化剂，以PVDF为粘黏剂、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为膜改性剂(占位剂)。先得到加入膜改性剂的膜材料，后水浸排出改性剂得到多活性位点、大比表面积的膜材料。

特别具体的，以PVDF为粘黏剂，包括但不限于以PVDF为粘黏剂也可以是其他非水溶性粘黏剂。

特别具体的，以CMC-Na为膜改性剂。包括但不限于以CMC-Na为膜改性剂(占位剂)，也可以是其他水溶性膜改性剂。

特别具体的，以提前至备好的TiO₂为催化剂，包括但不限于以TiO₂为原料，也可以是改性后的TiO₂为原料。

特别具体的，以玻片为基底，包括但不限于以玻片为基底，也可以是其他任何材料作为基底或者成膜后去除基底。

特别具体的，以线棒涂布器为制膜工具，包括但不限于以线棒涂布器为制膜工具也可以提拉挂膜等制膜。

特别具体的，所述方法包括如下步骤：

(1)分散液制备

取2.00gPVDF粉末和0.50gCMC-Na粉末加入到38mLNMP中，40℃恒温水浴持续搅拌3h，得到澄清液。取0.50g提前制备的TiO₂粉末加入5.00g澄清液中。将混合物超声0.5h后，在室温下连续搅拌6h，静止过夜脱泡，得到均匀的分散液。

(2)膜的制备

将分散液用200μm线棒涂布器在玻片上涂布均匀，再将玻片于60℃恒温烘12h。将膜材料在蒸馏水中浸泡24h后得到活性位点多、比表面积大的TiO₂膜。