[发明专利]一种新型具有纳米级光催化剂的活性碳纤维

摘要

一种新型具有纳米级光催化剂的活性碳纤维及其制作方法，本发明提出了一种低浓度有机废气或臭气的净化材料及其制作方法，主要涉及所用的掺杂复合光催化材料、及附着有这种材料的载体。它为粘胶基，纤维为短纤维、织布或毡，纤维体的表面均匀附着有活性炭颗粒，在活性炭颗粒表面和颗粒间隙中均匀附着有纳米级光催化剂。本发明所采用的活性炭纤维材料除用作催化剂载体外，还兼具良好吸附作用，能将废气中未能及时被催化分解的物质起“临时”吸附作用，从而选择性地延长了污染物分子在光催化区的停留时间，有利于污染物的充分去除。

主权项

一种新型具有纳米级光催化剂的活性碳纤维，为粘胶基，纤维为短纤维，纤维体的表面均匀附着有活性炭颗粒，其特征在于，在活性炭颗粒表面和颗粒间隙中均匀附着有纳米级光催化剂，活性炭纤维装载在带有支撑网或支撑条的支撑框内形成光催化过滤层。  2、根据权利要求 1 所述的一种新型具有纳米级光催化剂的活性碳纤维的制作方法，其特征在于，它包括如下步骤： 1 ）将钛的有机化合物或无机化合物加入溶剂中搅拌，其中钛的有机化合物或无机化合物成为二氧化钛的重量占目标溶液总量的 3‑29 % ；再把浓度为  1‑10 ％的硫酸按 1 ：0.5‑2 的体积比加入上述溶液，搅拌；之后调整混合液的 pH 值至 6.5 ，搅拌约 5分钟，制得 A 溶液，选取改性掺杂用金属离子的可溶性硝酸盐或有机盐，将其折算为高价态金属氧化物计量，将其配制为浓度 1 ‑5 ％的溶液，制得 B 溶液； 2）将 A 、 B 混合，使溶液中掺杂金属氧化物与二氧化钛重量之比为 0.02 ‑0.19 : 1 ，之后将混合液的 pH 值调整到7，搅拌，获得溶胶； 3）取一定量的活性炭纤维，将其置入广口容器中，取一定体积的溶胶对活性炭纤维进行浸泡，使溶胶中的含钛、改性金属离子的溶胶以及少量铵盐逐渐沉积到碳纤维表面，浸泡时间保持在5小时左右，再将浸泡后的活性炭纤维捞出，沥干水后置入烘箱内，加温至 100℃，烘干； 4）利用带有氮气保护的马弗炉，将上述干燥后的活性炭纤维在 450℃ 的无氧的环境中灼烧 3.5小时，使沉积在活性炭纤维表面上的粒子转化为纳米级的掺杂光催化剂材料，将处理后的活性炭纤维，置入支撑框内，制成厚度为 20mm 的纤维滤层。