[发明专利]一种加载有光催化剂纳米粒子的聚合物多孔珠载体材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种以光催化剂纳米粒子稳定的高内相乳液为前驱体，通过沉淀聚合反应制备多孔珠光催化剂载体的方法。步骤如下：将光催化剂纳米粒子分散于含有单体、交联剂、少量乳化剂和引发剂的水溶液中并以此为水相，将水相与含有引发剂的油相（称为油相甲）相互混合后，通过高速搅拌形成高内相乳液，再将此乳液滴加入另一含有还原剂的油相（称为油相乙）中形成多重乳液，通过单体相聚合反应获得载有光催化剂的多孔珠。此多孔珠具光催化性能，可循环多次用于净化污水，并可有效避免催化剂粒子的泄漏所导致的二次污染。此多孔珠的直径在1～5毫米之间，密度介于0.03～0.13克每立方厘米之间，孔径在11～29微米之间，催化剂载有量介于1.1%～9.0%之间。

主权项

一种加载有光催化剂纳米粒子的聚合物多孔珠载体材料的制备方法，其特征在于只需一步法便可合成加载有光催化剂的多孔珠，主要包括如下步骤：将光催化剂纳米粒子分散于含有单体、交联剂、表面活性剂和引发剂的水溶液中并以此为水相，将水相与含有一定量还原剂的油相（称为油相甲）相互混合后通过高速搅拌使之形成水包油型高内相乳液，再利用注射泵将此乳液前驱体滴加入另一含有还原剂的油相（称为油相乙）中形成油包水包油型多重乳液，并通过沉淀聚合反应固化单体相以形成载有光催化剂纳米粒子的聚合物多孔珠载体材料；所说的光催化剂纳米粒子为气相法二氧化钛纳米粒子，其在水中的质量分数为0.5%～5%；所说的单体为丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯或它们的混合物，其在水相中的含量为2.0～6.0摩尔每升；所说的交联剂为亚甲基双丙烯酰胺，其相对于单体的摩尔分数为2%～20%；所说的表面活性剂为吐温85或吐温60，其在水相中的质量分数为0.5%～2%；所说的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾，其在水相中的质量分数为0.5%～2%；水相占乳液整体的质量百分数为10%~30%；所说的用于制备高内相乳液的油相甲为环己烷、石蜡油或它们的混合物，其在乳液中所占的质量分数为70%~90%；所说的用于沉淀聚合的油相介质即油相乙为重质矿物油；所说的还原剂为四甲基乙二胺，其在油相甲中的质量分数为0%～1.5%，在用于沉淀聚合的油相乙中的质量分数为0%～15%；沉淀聚合反应温度为30～80摄氏度。