[发明专利]电纺法制备基于石墨烯/半导体光催化滤膜的方法

摘要

电纺法制备基于石墨烯/半导体光催化滤膜的方法，制备步骤为：采用改进的Hummer法制备氧化石墨烯，并将其掺入半导体的纺丝液中共纺,采用金属滚轮接收器得到均匀的石墨烯/半导体纤维滤膜,其中纤维为有序排列的阵列。将滤膜在氮气中加热得到所需石墨烯/半导体光催化滤膜。该光催化剂以滤膜形式实现了对有机染料循环、连续的催化降解，提高了半导体光催化剂的光降解效率。结构上的独特优势使其具有优良的光催化性能，在光催化及环境保护领域具有潜在的应用价值。

主权项

电纺法制备基于石墨烯/半导体光催化滤膜的方法，其特征在于制备步骤为:a.制备氧化石墨烯：取1‑1.2质量份鳞片石墨，加入50‑80质量份氯化钠混合搅拌、水洗、烘干并倒入浓硫酸搅拌20‑25h；将搅拌后的石墨酸溶液分成3‑5份，分别加入1.2‑2质量份高锰酸钾依次加热35‑40℃保持30min、90‑95℃保持45min、105‑110℃保持30min，最终反应得到黄褐色液体；将所得液体经酸洗、水洗、醇洗后置于无水乙醇中透析3‑5天，既得所需氧化石墨烯乙醇溶液，所述酸为10wt%的盐酸，所述醇为无水乙醇；b.采用静电纺丝技术制备石墨烯/半导体复合纤维膜：配置复合纳米纤维纺丝溶液：该纺丝溶液由高分子聚合物、半导体前躯体醇盐、步骤a中制备的氧化石墨烯乙醇溶液、溶剂和酸性添加剂组成；用金属滚轮接收器收集复合纤维；纺丝静电压为12‑18kV，流速为0.1‑1mL/h，滚轮式金属接收器转速为50‑200rpm,湿度为20%‑40%；高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮，高分子聚合物在纺丝溶液中的浓度为10‑100mg/mL；半导体前躯体醇盐为钛酸异丙酯、乙酰丙酮铝或醋酸锌，在纺丝溶液中的浓度为0.1‑0.4g/mL；所述溶剂为乙醇；所述酸性添加剂为冰醋酸，在纺丝溶液中的浓度为2‑8mg/mL；1mg/mL的氧化石墨烯乙醇溶液在纺丝溶液中的添加比例为0.2%‑1.2%wt；c.将电纺得到的复合纤维膜从接收器上取下，并在400‑780℃氮气中烧结3‑5h，获得石墨烯/半导体光催化滤膜。