[发明专利]一种碳纤维负载纳米二氧化钛光催化复合材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种碳纤维负载纳米二氧化钛光催化复合材料的制备方法，其步骤如下：(1)利用双氧水对碳纤维进行表面处理，得到氧化处理碳纤维；(2)通过氧化处理碳纤维与含乙烯基硅烷偶联剂反应得到含乙烯基硅烷偶联剂修饰碳纤维；(3)通过纳米二氧化钛与含乙烯基硅烷偶联剂反应得到含乙烯基硅烷偶联剂修饰纳米二氧化钛；(4)将含乙烯基硅烷偶联剂修饰碳纤维、含乙烯基硅烷偶联剂修饰纳米二氧化钛和二巯基化合物混合，利用紫外光引发巯基和乙烯基之间的反应，最终得到碳纤维负载纳米二氧化钛光催化复合材料。本发明反应周期较短、产率高、副产物少且无害，所得到的光催化复合材料光催化活性高。

主权项

1.一种碳纤维负载纳米二氧化钛光催化复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一：将5g碳纤维浸入100～200mL质量百分比溶度为30％的双氧水中，室温下超声波处理30～60分钟，然后在60～90℃油浴条件下反应1～3小时，反应结束后产物用去离子水清洗5次，置于110℃真空干燥箱中干燥24小时，即得到氧化处理碳纤维；步骤二：将5g氧化处理碳纤维加入到100～200mL体积比为97:3的乙醇与含乙烯基硅烷偶联剂混合溶液中，用乙酸调节溶液pH值至4～6，室温下超声波处理30～60分钟，然后在60～90℃油浴条件下反应4～8小时，反应结束后产物用乙醇和去离子水混合溶液清洗5次，置于100℃真空干燥箱中干燥24小时，即可得到含乙烯基硅烷偶联剂修饰碳纤维；步骤三：将1g纳米二氧化钛分散到30～50mL的体积比为97:3的乙醇与含乙烯基硅烷偶联剂混合溶液中，用乙酸调节溶液pH值至4～6，室温下超声波处理30～60分钟，然后在60～80℃油浴条件下反应4～6小时，反应结束后产物用乙醇和去离子水混合溶液清洗5次，然后在120℃真空干燥箱中干燥24小时，即可得到含乙烯基硅烷偶联剂修饰纳米二氧化钛；步骤四：将2g含乙烯基硅烷偶联剂修饰碳纤维、0.5g含乙烯基硅烷偶联剂修饰纳米二氧化钛和0.1～1g的二巯基化合物均匀分散在80～150mL的二甲基甲酰胺中，室温下超声波处理30～60分钟，然后加入0.01～0.1g的光引发剂，采用波长为365nm的紫外光照射10～30分钟，反应完毕后抽滤，并用二甲基甲酰胺清洗4次，在110℃真空干燥箱中干燥48小时，即可得到碳纤维负载纳米二氧化钛光催化复合材料。