一种具有可见光响应的多功能光电催化膜的制备方法与流程

文档序号:11103123阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有可见光响应的多功能光电催化膜的制备方法,其特征在于,步骤如下:

(1)陶瓷膜基底的制备:将质量比为1:10~20:10~20:60~100的二氧化钛、高岭土、桐油和氧化铝粉末混合,不断搅拌条件下,加入质量比为1:10~20:20~30:200~300的聚乙二醇、聚乙烯醇、甲基纤维素和水的混合溶液,搅拌均匀,烘干球磨,筛分,在5~15MPa下压片,800~1500℃下煅烧1~5小时,得到氧化铝陶瓷膜基底;

(2)碳纳米管的酸化:在50~100℃温度条件下,将碳纳米管置于浓硝酸和浓硫酸的混合液中保温1~3小时;

(3)导电层的负载:将酸化后的碳纳米管分散在有机溶剂中,得到浓度为0.1%~1%的碳纳米管溶液,碳纳米管溶液中加入1wt%~10wt%的聚丙烯腈作为粘结剂,得到碳纳米管和聚丙烯腈的混合液;再将碳纳米管和聚丙烯腈的混合液负载在氧化铝陶瓷膜基底上;

(4)无氧煅烧:负载完成后,在无氧和500~1200℃温度条件下,煅烧1~5小时,之后自然冷却至室温;

(5)g-C3N4溶胶的制备:将g-C3N4粉末加入到65wt%的浓硝酸中,得到g-C3N4的浓硝酸溶液,不断搅拌,在30~150℃温度条件下,保温2~6小时,即得到g-C3N4溶胶;

(6)光催化层的负载:g-C3N4溶胶通过浸渍提拉的方法负载在步骤(4)得到的负载有碳纳米管和聚丙烯腈的混合液的氧化铝陶瓷膜基底上,反复浸渍提拉;

(7)g-C3N4的凝胶化:在100~500℃温度下,步骤(6)得到的产品煅烧1~5小时,之后自然冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中烘干所用温度为30~200℃,球磨时间为1~10小时,筛子的目数为80~200目。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中浓硝酸和浓硫酸的体积比为1:1~5。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种。

6.根据权利要求1、2或5所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述的g-C3N4的浓硝酸溶液的浓度为1~10mM。

7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述的g-C3N4的浓硝酸溶液的浓度为1~10mM。

8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述的g-C3N4的浓硝酸溶液的浓度为1~10mM。

9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中无氧条件为真空或惰性气体保护。

10.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中无氧条件为真空或惰性气体保护。

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