本發(fā)明涉及光催化的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光催化纖維網(wǎng)及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在大量消耗能源的同時(shí)，也將大量的廢氣、煙塵物排入大氣，嚴(yán)重影響了大氣環(huán)境的質(zhì)量。在一定范圍的大氣中，出現(xiàn)了原來沒有的有機(jī)污染物，其數(shù)量和持續(xù)時(shí)間都有可能對(duì)人、動(dòng)物、植物產(chǎn)生不利影響和危害。

人們一天在室內(nèi)和車內(nèi)的時(shí)間大約為80％以上，所以空氣凈化器近年來備受關(guān)注。市場(chǎng)現(xiàn)有的空氣凈化器對(duì)揮發(fā)性有機(jī)污染物的去除多采用吸附劑吸附以及化學(xué)絡(luò)合等方法。這些方法有機(jī)污染物去除率不高，空氣凈化效果并不好。

光催化是一種綠色環(huán)保、環(huán)境友好型去除有機(jī)污染物的方法，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性，且催化過程無毒性，對(duì)環(huán)境友好，得到了人們的廣泛關(guān)注。但將光催化技術(shù)與空氣凈化產(chǎn)品結(jié)合的新領(lǐng)域，仍有待開發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種光催化纖維網(wǎng)及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的光催化纖維網(wǎng)光催化效果好，可高效降解空氣中的揮發(fā)性有機(jī)污染物，在空氣凈化裝置中有廣泛的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種光催化纖維網(wǎng)，由光催化復(fù)合纖維材料和框架組成；

所述光催化復(fù)合纖維材料由光催化涂料涂覆在復(fù)合纖維材料表面制備而成；所述光催化涂料包括光催化劑、溶膠和溶劑或包括分裝的光催化劑分散液和溶膠溶液；

所述光催化劑為二氧化鈦、二氧化鈦-石墨烯復(fù)合物、二氧化鈦-類石墨相氮化碳的復(fù)合物、二氧化鈦-類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物、二氧化鈦-三氧化鎢復(fù)合物、類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物、類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物、金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物、二氧化鈦-類石墨相氮化碳-三氧化鎢的復(fù)合物、二氧化鈦-金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物中的一種或幾種的混合物；

所述溶膠為硅溶膠和/或鋁溶膠；

所述復(fù)合纖維材料包括聚酯網(wǎng)紗層和聚氨酯泡棉層。

優(yōu)選的，所述溶膠的ph值為3～11；

所述溶膠的濃度為2～50wt％；

所述溶膠的粒徑為1～100nm。

優(yōu)選的，所述溶膠中還包括石墨烯；所述溶膠中石墨烯的含量為光催化劑質(zhì)量的0.1～2％。

優(yōu)選的，所述光催化涂料包括光催化劑、溶膠和溶劑時(shí)；所述光催化涂料中光催化劑的質(zhì)量和溶劑的體積比為1～30g：1l；所述光催化涂料中溶膠的質(zhì)量和溶劑的體積比為0.1～15g：1l；

所述光催化涂料包括分裝的光催化劑分散液和溶膠溶液時(shí)；所述光催化劑分散液中光催化劑的質(zhì)量和溶劑的體積比為1～30g：1l；所述溶膠溶液中溶膠的質(zhì)量和溶劑的體積比為0.1～15g：1l。

優(yōu)選的，所述光催化劑在復(fù)合纖維材料表面的干膜負(fù)載量為0.1～12g/m²。

優(yōu)選的，所述聚酯網(wǎng)紗層和聚氨酯泡棉層表面獨(dú)立地還包括金屬層；

所述金屬層的材質(zhì)為鎳、鋁和銅中的一種或幾種。

本發(fā)明提供了上述方案所述光催化纖維網(wǎng)的制備方法，包括以下步驟：

(1)所述光催化涂料包括光催化劑、溶膠和溶劑時(shí)，將光催化涂料噴涂于復(fù)合纖維材料表面，得到涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料；

或，所述光催化涂料包括分裝的光催化劑分散液和溶膠溶液時(shí)，將光催化分散液和溶膠溶液分別噴涂于復(fù)合纖維材料表面，得到涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料。

(2)將所述涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料干燥，得到光催化復(fù)合纖維材料；

(3)將所述光催化復(fù)合纖維材料用邊框進(jìn)行加固，得到光催化纖維網(wǎng)。

優(yōu)選的，所述噴涂的流量獨(dú)立為50～300ml/min；所述噴涂時(shí)噴頭和復(fù)合纖維材料表面的直線距離獨(dú)立為5～25cm。

本發(fā)明提供了上述方案所述的光催化纖維網(wǎng)或上述方案所述制備方法制備的光催化纖維網(wǎng)在光催化中的應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種光催化纖維網(wǎng)，由光催化復(fù)合纖維材料和框架組成；所述光催化復(fù)合纖維材料由光催化涂料涂覆在復(fù)合纖維材料表面制備而成；所述光催化涂料包括光催化劑、溶膠和溶劑或分裝的光催化劑分散液和溶膠溶液。本發(fā)明以復(fù)合纖維材料為基體，利用復(fù)合纖維材料比表面積大的特點(diǎn)，提高光催化劑顆粒在復(fù)合纖維材料表面的分散均勻性，從而提高光催化效率；并且本發(fā)明的光催化涂料中還包括溶膠，溶膠和光催化劑表面均存在羥基(-oh)，二者在接觸過程中脫去一個(gè)水分子(h2o)，形成新的化學(xué)鍵，將涂料噴涂于纖維網(wǎng)表面后，溶膠和光催化劑可以在復(fù)合纖維材料表面形成自組裝三維堆疊結(jié)構(gòu)，可以提高空氣中有機(jī)污染物與光催化劑的接觸面積，從而進(jìn)一步提高光催化劑的利用效率；并且溶膠的加入使得催化劑與復(fù)合纖維材料之間形成隔離層，避免了催化劑腐蝕復(fù)合纖維材料的現(xiàn)象，還能增強(qiáng)催化劑與復(fù)合纖維材料之間的作用力，使催化劑不易脫落。實(shí)施例結(jié)果表明，本發(fā)明提供的光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率可以達(dá)到99％，且對(duì)光催化纖維網(wǎng)水洗后進(jìn)行循環(huán)試驗(yàn)，光催化活性無明顯變化，說明本發(fā)明提供的光催化涂料與基材的結(jié)合力強(qiáng)，不易脫落，且光催化過程中不會(huì)對(duì)纖維網(wǎng)本身材質(zhì)產(chǎn)生腐蝕。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的光催化降解試驗(yàn)結(jié)果；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例7中聚酯纖維氈表面觀察結(jié)果。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種光催化纖維網(wǎng)，由光催化復(fù)合纖維材料和框架組成；所述光催化復(fù)合纖維材料由光催化涂料涂覆在復(fù)合纖維材料表面制備而成；所述光催化涂料包括光催化劑、溶膠和溶劑或包括分裝的光催化劑分散液和溶膠溶液；

所述光催化劑為二氧化鈦、二氧化鈦-石墨烯復(fù)合物、二氧化鈦-類石墨相氮化碳的復(fù)合物、二氧化鈦-類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物、二氧化鈦-三氧化鎢復(fù)合物、類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物、類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物、金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物、類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物、二氧化鈦-類石墨相氮化碳-三氧化鎢的復(fù)合物、二氧化鈦-金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物中的一種或幾種的混合物。

在本發(fā)明中，所述光催化劑包括二氧化鈦時(shí)；所述二氧化鈦優(yōu)選為銳鈦礦晶型二氧化鈦或者混晶型二氧化鈦；所述二氧化鈦的粒徑優(yōu)選為5～800nm，更優(yōu)選為15～600nm，最優(yōu)選為50～500nm；本發(fā)明對(duì)所述二氧化鈦的來源沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知來源的二氧化鈦即可，如市售的二氧化鈦。

在本發(fā)明中，所述光催化劑包括二氧化鈦-石墨烯復(fù)合物時(shí)，所述二氧化鈦-石墨烯復(fù)合物中二氧化鈦和石墨烯的質(zhì)量比優(yōu)選為100：0.1～2，更優(yōu)選為100：0.2～1；本發(fā)明對(duì)所述二氧化鈦-石墨烯復(fù)合物的來源沒有特殊要求，使用從市場(chǎng)上購(gòu)買的商品或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述二氧化鈦-石墨烯復(fù)合物優(yōu)選由二氧化鈦和石墨烯直接混合而成；本發(fā)明對(duì)所述石墨烯的種類沒有特殊要求，優(yōu)選為單層石墨烯、多層石墨烯、或單層石墨烯和多層石墨烯的混合物；所述多層石墨烯的厚度優(yōu)選為0.3～50nm，更優(yōu)選為5～40nm。

在本發(fā)明中，所述光催化劑包括二氧化鈦-類石墨相氮化碳復(fù)合物時(shí)；所述二氧化鈦-類石墨相氮化碳復(fù)合物中二氧化鈦和類石墨相氮化碳的質(zhì)量比優(yōu)選為100：2～100，更優(yōu)選為100：5～25；本發(fā)明對(duì)二氧化鈦-類石墨相氮化碳復(fù)合物的來源沒有特殊要求，使用市售的二氧化鈦-類石墨相氮化碳復(fù)合物商品或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選將二氧化鈦和類石墨相氮化碳直接混合得到二氧化鈦-類石墨相氮化碳復(fù)合物。

本發(fā)明對(duì)所述類石墨相氮化碳(g-c3n4)的種類沒有特殊要求，優(yōu)選為單層類石墨相氮化碳和/或多層類石墨相氮化碳；所述類石墨相氮化碳的厚度優(yōu)選為0.3～50nm，更優(yōu)選為5～40nm；本發(fā)明對(duì)所述類石墨相氮化碳的來源沒有特殊限定，使用市售的類石墨相氮化碳商品或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述類石墨相氮化碳(g-c3n4)的制備方法優(yōu)選包括以下步驟：將尿素進(jìn)行熱處理，得到類石墨相氮化碳。在本發(fā)明中，所述熱處理的溫度溫度優(yōu)選為300～650℃，更優(yōu)選為350～600℃，最優(yōu)選為500～550℃；所述熱處理的時(shí)間優(yōu)選為3～8h，更優(yōu)選為4～7h，最優(yōu)選為5～6h。本發(fā)明優(yōu)選自室溫升溫至熱處理溫度，所述升溫至所述熱處理溫度的升溫速率優(yōu)選為1～6℃/min，更優(yōu)選為2～4℃/min。本發(fā)明優(yōu)選在空氣氣氛、常壓下進(jìn)行熱處理；本發(fā)明對(duì)熱處理所采用的設(shè)備沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于進(jìn)行熱處理的設(shè)備即可，具體的如管式爐或箱式爐。

在本發(fā)明中，所述光催化劑包括二氧化鈦-類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物時(shí)；所述二氧化鈦-類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物中二氧化鈦、類石墨相氮化碳和金屬酞菁的質(zhì)量比優(yōu)選為45～74：25～50：0.5～6，更優(yōu)選為55～65:30～40:1～4；本發(fā)明對(duì)所述二氧化鈦-類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物的來源沒有特殊要求，使用市售的二氧化鈦-類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選根據(jù)申請(qǐng)?zhí)枮?01610699773.2的專利中的方法進(jìn)行制備。

在本發(fā)明中，所述用于制備二氧化鈦-類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物的原料類石墨相氮化碳以及二氧化鈦的種類和來源與上述方案一致，在此不再贅述。

在本發(fā)明中，所述用于制備二氧化鈦-類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物的原料金屬酞菁具有式i所示結(jié)構(gòu)：

式i中，m為過渡金屬離子，本發(fā)明對(duì)于所述過渡金屬離子的種類沒有特殊限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能夠與酞菁形成配合物的過渡金屬離子即可，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述過渡金屬離子優(yōu)選包括鋅離子、鐵離子、銅離子或鈷離子；所述r為-h、-nh2、-cl、-f、-cooh、-nhcoch3、-nhso3h或-so3h，r的取代位點(diǎn)可以是苯環(huán)上4個(gè)取代位點(diǎn)中的任意一個(gè)。

本發(fā)明對(duì)所述金屬酞菁的來源沒有特殊要求，使用金屬酞菁市售商品或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選使用鄰苯二腈法或苯酐尿素法進(jìn)行金屬酞菁的制備，具體參考文獻(xiàn)(呂汪洋.催化功能纖維降解染料等有機(jī)污染物的研究.浙江理工大學(xué),2010)中的方法制備。

在本發(fā)明中，所述包括金屬酞菁的復(fù)合物光催化劑中，金屬酞菁可以負(fù)載在其他成分表面(二氧化鈦、類石墨相氮化碳等)，使二氧化鈦、類石墨相氮化碳等成分敏化，拓寬光催化劑的可見光相應(yīng)范圍，提高光能利用率。

在本發(fā)明中，所述光催化劑包括二氧化鈦-三氧化鎢復(fù)合物時(shí)；所述二氧化鈦-三氧化鎢復(fù)合物中二氧化鈦和三氧化鎢的質(zhì)量比優(yōu)選為100：2～1000，更優(yōu)選為100：5～300；本發(fā)明對(duì)二氧化鈦-三氧化鎢復(fù)合物的來源沒有特殊要求，使用市售的二氧化鈦-三氧化鎢復(fù)合物商品或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選將二氧化鈦、三氧化鎢直接混合得到二氧化鈦-三氧化鎢復(fù)合物；所述二氧化鈦的種類及來源和上述方案一致，在此不再贅述；所述三氧化鎢的粒徑優(yōu)選為5～500nm，更優(yōu)選為10～400nm，最優(yōu)選為50～300nm。

在本發(fā)明中，所述光催化劑包括類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物時(shí)；所述類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物中類石墨相氮化碳和三氧化鎢的質(zhì)量比優(yōu)選為100：10～1000，更優(yōu)選為100：20～500；本發(fā)明對(duì)類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物的來源沒有特殊要求，使用市售的類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物商品或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選將類石墨相氮化碳和三氧化鎢直接混合得到類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物；所述類石墨相氮化碳和三氧化鎢的種類及來源和上述方案一致，在此不再贅述；

在本發(fā)明中，所述催化劑包括類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物時(shí)，所述類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物中類石墨相氮化碳和金屬酞菁的質(zhì)量比優(yōu)選為100：0.05～10，更優(yōu)選為100：0.1～5；本發(fā)明對(duì)類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物的來源沒有特殊要求，使用市售的類石墨相氮化碳-金屬酞菁商品或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選根據(jù)參考文獻(xiàn)(luwangyang,xutiefeng,wangyu,etal.synergisticphotocatalyticpropertiesandmechanismofg-c3n4coupledwithzincphthalocyaninecatalystundervisiblelightirradiation.catal.b-environ.180(2016)20-28)中公開的方法制備。

在本發(fā)明中，所述光催化劑包括金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物時(shí)；所述金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物中金屬酞菁和三氧化鎢的質(zhì)量比優(yōu)選為0.05～10：100，更優(yōu)選為0.1～5：100；本發(fā)明對(duì)金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物的來源沒有特殊要求，使用市售的金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物商品或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可；所述用于制備金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物的原料金屬酞菁以及三氧化鎢的種類和來源與上述方案一致，在此不再贅述。

在本發(fā)明中，所述光催化劑包括二氧化鈦-類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物時(shí)；所述二氧化鈦-類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物中二氧化鈦、類石墨相氮化碳和三氧化鎢的質(zhì)量比優(yōu)選為15～90：2～50：5～80，更優(yōu)選為30～90：5～40：10～70；本發(fā)明對(duì)所述二氧化鈦-類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物的來源沒有特殊要求，使用市售的二氧化鈦-類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物商品或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選將二氧化鈦、類石墨相氮化碳和三氧化鎢直接混合制備二氧化鈦-類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物；所述用于制備二氧化鈦-類石墨相氮化碳-三氧化鎢復(fù)合物的原料二氧化鈦、類石墨相氮化碳、三氧化鎢的種類和來源與上述方案一致，在此不再贅述。

在本發(fā)明中，所述光催化劑包括二氧化鈦-金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物時(shí)；所述二氧化鈦-金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物中二氧化鈦、金屬酞菁和三氧化鎢的質(zhì)量比優(yōu)選為10～90：0.1～10：5～90，更優(yōu)選為25～90：0.2～5：10～80；本發(fā)明對(duì)所述二氧化鈦-金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物的來源沒有特殊要求，使用市售的二氧化鈦-金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物商品或使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備均可；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述二氧化鈦-金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物的制備方法與上述二氧化鈦-類石墨相氮化碳-金屬酞菁復(fù)合物的制備方法相似，將其中的類石墨相氮化碳替換為三氧化鎢即可；所述用于制備二氧化鈦-金屬酞菁-三氧化鎢復(fù)合物的原料二氧化鈦、金屬酞菁、三氧化鎢的種類和來源與上述方案一致，在此不再贅述。

在本發(fā)明中，所述光催化劑為上述幾種光催化劑中兩種或兩種以上的混合物；當(dāng)所述光催化劑為混合物時(shí)，本發(fā)明對(duì)所述光催化劑混合物中的光催化劑種類及質(zhì)量比沒有特殊要求，使用任意種類的光催化劑以任意質(zhì)量比進(jìn)行混合均可。

在本發(fā)明中，所述溶膠為硅溶膠和/或鋁溶膠；所述溶膠的ph值優(yōu)選為3～11，更優(yōu)選為6～10，最優(yōu)選為7～9；所述溶膠的濃度優(yōu)選為2～50wt％，更優(yōu)選為10～30wt％，最優(yōu)選為15～25wt％；所述溶膠的粒徑優(yōu)選為1～100nm，更優(yōu)選為5～50nm，最優(yōu)選為8～20nm。在本發(fā)明中，所述溶膠為硅溶膠和鋁溶膠的混合物時(shí)，本發(fā)明對(duì)混合物中硅溶膠和鋁溶膠的質(zhì)量比沒有特殊要求，采用任意的質(zhì)量比進(jìn)行混合均可。本發(fā)明對(duì)所述溶膠的來源沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知來源的溶膠即可，如市售的溶膠。

在本發(fā)明中，所述溶膠中優(yōu)選還含有石墨烯；所述溶膠中石墨烯的質(zhì)量?jī)?yōu)選為光催化劑質(zhì)量的0.1～2％，更優(yōu)選為0.5～1.5％；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選將石墨烯直接和溶膠進(jìn)行混合，使石墨烯在溶膠中分散均勻即可；在溶膠中摻入石墨烯有利于電子的傳輸，可以提高光催化劑的催化活性。

本發(fā)明提供的光催化涂料中包含溶膠，所述溶膠和光催化劑脫水形成新的化學(xué)鍵，將涂料噴涂于復(fù)合纖維材料表面后，溶膠和光催化劑可以在復(fù)合纖維材料表面形成自組裝三維堆疊結(jié)構(gòu)，可以提高有機(jī)污染物與光催化劑的接觸面積，從而提高光催化劑的利用效率；并且溶膠的加入使得催化劑與復(fù)合纖維材料之間形成隔離層，避免了催化劑腐蝕復(fù)合纖維材料的現(xiàn)象，還能增強(qiáng)催化劑與復(fù)合纖維材料之間的作用力，使催化劑顆粒不易脫落。

在本發(fā)明中，所述溶劑優(yōu)選為水或水和乙醇的混合物；當(dāng)所述溶劑包括水和乙醇時(shí)，所述水和乙醇的混合物中水和乙醇的體積比優(yōu)選為19:1～1:19，更優(yōu)選為10:1～1:19，最優(yōu)選為5:1～1:19。

在本發(fā)明中，所述光催化涂料包括光催化劑、溶膠和溶劑時(shí)；所述光催化涂料中光催化劑的質(zhì)量和溶劑的體積比優(yōu)選為1～30g：1l，更優(yōu)選為3～20g:1l，最優(yōu)選為5～15g:1l；所述光催化涂料中溶膠的質(zhì)量和溶劑的體積比優(yōu)選為0.1～15g：1l，更優(yōu)選為0.3～10g:1l，最優(yōu)選為0.5～5g:1l。

在本發(fā)明中，所述光光催化涂料包括光催化劑、溶膠和溶劑時(shí)，所述光催化涂料的制備方法優(yōu)選包括以下步驟：

將光催化劑和溶劑進(jìn)行第一超聲混合，得到光催化劑分散液；

將光催化劑分散液和溶膠進(jìn)行第二超聲混合，得到光催化涂料。

本發(fā)明將光催化劑和溶劑進(jìn)行第一超聲混合，得到光催化劑分散液。在本發(fā)明中，所述第一超聲混合的功率優(yōu)選為200～500w，更優(yōu)選為300～400w；所述第一超聲混合的時(shí)間優(yōu)選為0.25～2h，更優(yōu)選為0.4～1.5h，最優(yōu)選為0.5～1h。

得到光催化劑分散液后，本發(fā)明將光催化劑分散液和溶膠進(jìn)行第二超聲混合，得到光催化涂料。在本發(fā)明中，所述第二超聲混合的功率優(yōu)選為200～500w，更優(yōu)選為300～400w；所述第二超聲混合的時(shí)間優(yōu)選為0.25～2h，更優(yōu)選為0.4～1.5h，最優(yōu)選為0.5～1h。

在本發(fā)明中，所述光催化涂料包括分裝的光催化劑分散液和溶膠溶液時(shí)；所述光催化劑分散液中光催化劑的質(zhì)量和溶劑的體積比優(yōu)選為1～30g：1l，更優(yōu)選為3～20g:1l，最優(yōu)選為5～15g:1l；所述溶膠溶液中溶膠的質(zhì)量和溶劑的體積比為0.1～15g：1l，更優(yōu)選為0.3～10g:1l，最優(yōu)選為0.5～5g:1l。

在本發(fā)明中，所述光催化涂料包括分裝的光催化劑分散液和溶膠溶液時(shí)，所述光催化劑分散液的制備方法優(yōu)選和上述方案相同，在此不再贅述。

在本發(fā)明中，所述溶膠溶液的制備方法優(yōu)選包括以下步驟：將溶膠和溶劑混合后超聲，得到溶膠溶液。在本發(fā)明中，所述超聲的功率優(yōu)選為200～500w，更優(yōu)選為300～400w；所述超聲的時(shí)間優(yōu)選為0.25～2h，更優(yōu)選為0.4～1.5h，最優(yōu)選為0.5～1h。

在本發(fā)明中，所述復(fù)合纖維材料包括聚酯網(wǎng)紗層和聚氨酯泡棉層；在本發(fā)明的部分具體實(shí)施例中，所述復(fù)合纖維材料優(yōu)選包括間隔疊層的聚酯網(wǎng)紗層和聚氨酯泡棉層；更優(yōu)選優(yōu)選由一層聚酯網(wǎng)紗層和一層聚氨酯泡棉層組成；所述聚酯網(wǎng)紗層的厚度優(yōu)選為0.2～1mm，更優(yōu)選為0.3～0.8mm；所述聚氨酯泡棉層的厚度優(yōu)選為0.8～3mm，更優(yōu)選為1～2.5mm；在本發(fā)明的另一部分具體實(shí)施例中，所述復(fù)合纖維材料優(yōu)選為夾芯結(jié)構(gòu)；所述夾芯結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括芯層、上表面層和下表面層；所述芯層優(yōu)選為聚氨酯泡棉層；所述上表面層和下表面層優(yōu)選為聚酯網(wǎng)紗層；所述聚氨酯泡棉層和上下表面層的聚酯網(wǎng)紗層的厚度優(yōu)選和上述方案一致，在此不再贅述。

在本發(fā)明中，所述聚酯網(wǎng)紗層和聚氨酯泡棉層表面優(yōu)選獨(dú)立地還包括金屬層；所述金屬層的材質(zhì)優(yōu)選為鎳、鋁和銅中的一種或幾種；所述金屬層的厚度優(yōu)選為50～5000nm，更優(yōu)選為100～4500nm，最優(yōu)選為500～4000nm；本發(fā)明選擇包括金屬層的復(fù)合纖維材料，可以避免光催化劑顆粒和聚酯網(wǎng)紗層或聚氨酯泡棉層直接接觸，避免催化劑對(duì)載體的腐蝕現(xiàn)象。

在本發(fā)明中，所述復(fù)合纖維材料的孔徑優(yōu)選為5～200ppi，更優(yōu)選為20～150ppi；本發(fā)明對(duì)所述復(fù)合纖維材料的面積沒有特殊要求，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選根據(jù)實(shí)際需求確定復(fù)合纖維材料的面積。本發(fā)明對(duì)所述復(fù)合纖維材料的來源沒有特殊限制，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知來源的、符合上述要求的復(fù)合纖維材料即可，如市售的復(fù)合纖維材料。

在本發(fā)明中，所述光催化劑在復(fù)合纖維材料表面的干膜負(fù)載量?jī)?yōu)選為0.1～10g/m²，更優(yōu)選為0.3～5g/m²，最優(yōu)選為0.5～3g/m²。

本發(fā)明提供的光催化纖維網(wǎng)還包括框架。在本發(fā)明中，所述框架優(yōu)選為高分子材料框架；更優(yōu)選為聚酯框架；本發(fā)明利用框架對(duì)光催化復(fù)合纖維材料進(jìn)行固定，形成光催化纖維網(wǎng)。

本發(fā)明提供了上述方案所述光催化纖維網(wǎng)的制備方法，包括以下步驟：

(1)當(dāng)所述光催化涂料包括光催化劑、溶膠和溶劑時(shí)，將光催化涂料噴涂于復(fù)合纖維材料表面，得到涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料；

或，當(dāng)所述光催化涂料包括分裝的光催化分散液和溶膠溶液時(shí)，將光催化分散液和溶膠溶液分別噴涂于復(fù)合纖維材料表面，得到涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料；

(2)將所述涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料干燥，得到光催化復(fù)合纖維材料；

(3)將所述光催化復(fù)合纖維材料用邊框進(jìn)行加固，得到光催化纖維網(wǎng)。

在本發(fā)明中，當(dāng)所述光催化涂料包括光催化劑、溶膠和溶劑時(shí)，將光催化涂料噴涂于復(fù)合纖維材料表面，得到涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料。在本發(fā)明中，所述噴涂的流量?jī)?yōu)選為50～300ml/min，更優(yōu)選為60～250ml/min，最優(yōu)選為75～200ml/min；所述噴涂時(shí)噴頭和復(fù)合纖維材料的直線距離優(yōu)選為5～25cm，更優(yōu)選為7～20cm，最優(yōu)選為10～15cm；所述光催化涂料在復(fù)合纖維材料表面的噴涂量?jī)?yōu)選為50～1000ml/m²，更優(yōu)選為100～800ml/m²。

在本發(fā)明中，當(dāng)所述光催化涂料包括分裝的光催化分散液和溶膠溶液時(shí)，將光催化分散液和溶膠溶液分別噴涂于復(fù)合纖維材料表面，得到涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料。本發(fā)明對(duì)所述光催化劑分散液和溶膠溶液的噴涂順序沒有特殊要求，可以先噴涂光催化劑分散液，再噴涂溶膠溶液，也可以先噴涂溶膠溶液，再噴涂光催化劑分散液。在本發(fā)明中，所述光催化分散液和溶膠溶液的噴涂流量?jī)?yōu)選獨(dú)立為50～300ml/min，更優(yōu)選為60～250ml/min，最優(yōu)選為75～200ml/min；所述噴涂時(shí)噴頭和復(fù)合纖維材料表面的直線距離優(yōu)選獨(dú)立為5～25cm，更優(yōu)選為7～20cm，最優(yōu)選為10～15cm。

在本發(fā)明中，當(dāng)所述復(fù)合纖維材料為夾芯結(jié)構(gòu)時(shí)，因?yàn)閺?fù)合纖維材料具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在噴涂過程中，涂料會(huì)滲透進(jìn)入復(fù)合纖維材料內(nèi)部，因而夾芯結(jié)構(gòu)的芯層(聚氨酯泡棉層)上也會(huì)有催化劑顆粒和溶膠顆粒的附著。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，可以對(duì)復(fù)合纖維材料進(jìn)行單面噴涂，也可以進(jìn)行雙面噴涂。

在本發(fā)明中，所述光催化涂料濕膜的厚度優(yōu)選為50nm～200μm，更優(yōu)選為200nm～50μm。

得到涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料后，本發(fā)明將所述涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料干燥，得到光催化復(fù)合纖維材料。本發(fā)明對(duì)所述干燥的具體方式?jīng)]有特殊要求，能夠?qū)⑼扛灿泄獯呋苛蠞衲さ膹?fù)合纖維材料表面的溶劑去除完全即可；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述干燥優(yōu)選為室溫晾干或烘干；所述烘干的溫度優(yōu)選為80～200℃，更優(yōu)選為100～150℃；本發(fā)明對(duì)晾干或烘干的時(shí)間沒有特殊要求，能夠?qū)⑷軇┤コ耆纯?。本發(fā)明通過干燥將光催化涂料中的溶劑去除，溶劑去除后光催化劑和溶膠以催化劑顆粒和溶膠顆粒的形態(tài)負(fù)載在復(fù)合纖維材料表面，二者可以形成三維堆疊結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，為保證復(fù)合纖維材料表面的催化劑負(fù)載量達(dá)到上述要求，可進(jìn)行多次噴涂-干燥，即將涂覆有光催化涂料濕膜的復(fù)合纖維材料干燥后，再在所得光催化纖維網(wǎng)表面進(jìn)行再次噴涂，然后干燥，依次類推，直至復(fù)合纖維材料表面的光催化劑負(fù)載量符合上述要求；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，檢測(cè)干燥后復(fù)合纖維材料表面的光催化劑負(fù)載量，再根據(jù)所需光催化劑的負(fù)載量來確定噴涂-干燥的次數(shù)。

得到光催化復(fù)合纖維材料后，本發(fā)明將所述光催化復(fù)合纖維材料用邊框進(jìn)行加固，得到光催化纖維網(wǎng)。本發(fā)明對(duì)所述加固的具體方法沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的加固方法即可。

本發(fā)明還提供了上述方案所述的光催化纖維網(wǎng)或上述方案所述制備方法制備的光催化纖維網(wǎng)在光催化中的應(yīng)用。在本發(fā)明中，所述光催化纖維網(wǎng)優(yōu)選應(yīng)用于空氣凈化中，具體的如空氣凈化器等裝置；在本發(fā)明中，所述空氣凈化主要是對(duì)揮發(fā)性有機(jī)污染物的催化氧化，所述揮發(fā)性有機(jī)污染物優(yōu)選包括甲醛、巰基乙醇、甲苯、烴類或苯系物等室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)污染物或化合物。

本發(fā)明所述的光催化纖維網(wǎng)對(duì)光催化響應(yīng)光源沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的光催化響應(yīng)光源均可，具體的如紫外光、太陽光、日光燈、熒光燈、led燈、氙燈和氘燈等。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的光催化纖維網(wǎng)及其制備方法和應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的說明，但是不能把它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實(shí)施例1

(1)將1g粒徑為300nm的銳鈦礦晶型tio2置于錐形瓶中，加入100ml混合溶劑，400w下超聲0.5h，得到光催化劑分散液；所述混合溶劑中去離子水與乙醇的體積比為5:3。

(2)取0.5ml硅溶膠置于錐形瓶中，加入99.5ml混合溶劑，400w下超聲0.5h，得到溶膠溶液；所述混合溶劑中去離子水與乙醇的體積比為5:3；所述硅溶膠濃度為20±1wt％，ph為7.5，溶膠粒徑大小為10～20nm。

(3)取330*420mm大小的復(fù)合纖維材料(上下表面層為聚酯網(wǎng)紗層，厚度均為0.5mm，夾芯層為聚氨酯泡棉層，厚度為1mm，聚酯網(wǎng)紗層和聚氨酯泡棉層表面均鍍有100nm的鎳金屬層)，將(2)中的溶膠溶液裝于高壓電動(dòng)噴槍中進(jìn)行噴涂，噴槍流量設(shè)為100ml/min，噴涂距離為15cm；再將(1)中的光催化劑分散液裝于高壓電動(dòng)噴槍中進(jìn)行噴涂，噴槍流量設(shè)為100ml/min，噴涂距離為15cm。噴涂完成后在80℃烘箱中烘干處30min，重復(fù)上述噴涂、烘干步驟一次，得到光催化劑負(fù)載量為1g/m²的光催化復(fù)合纖維材料。

(4)將步驟(3)中得到的光催化復(fù)合材料用聚酯邊框進(jìn)行加固，得到光催化空氣凈化纖維網(wǎng)。

光催化降解試驗(yàn)：在紫外燈下，將本實(shí)施例制備得到的光催化纖維網(wǎng)置于密封箱體中對(duì)甲醛進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，箱體中有甲醛檢測(cè)儀對(duì)甲醛濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，每15min讀取一次數(shù)據(jù)并記錄。其中，甲醛的的初始濃度為0.8mg/m³，反應(yīng)溫度為25℃，測(cè)試密封箱體大小為1m³，紫外燈為30w，反應(yīng)時(shí)間為1h，所得結(jié)果如圖1所示。

根據(jù)圖1可以看出，在1h時(shí)，對(duì)甲醛的去除率達(dá)80％以上。說明本發(fā)明提供的光催化纖維網(wǎng)對(duì)光的利用率較高，能有效對(duì)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行催化氧化，在空氣凈化中具有良好的應(yīng)用前景。

光催化降解循環(huán)試驗(yàn)：將完成一次光催化降解實(shí)驗(yàn)的光催化纖維網(wǎng)用去離子水洗滌三遍，在60℃下烘干，然后按照上述步驟進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，然后再對(duì)光催化纖維網(wǎng)進(jìn)行水洗、烘干和光催化降解試驗(yàn)，重復(fù)進(jìn)行6次。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)6次循環(huán)試驗(yàn)后，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率仍可以達(dá)到80％以上，說明催化活性基本無變化，說明本發(fā)明的光催化劑顆粒和纖維網(wǎng)的結(jié)合力強(qiáng)，不易脫落。

實(shí)施例2

(1)將1g粒徑為25nm的銳鈦礦晶型tio2置于錐形瓶中，加入100ml混合溶劑，400w下超聲0.5h，得到tio2分散液；所述混合溶劑中去離子水與乙醇的體積比為3:2；在所述tio2分散液中加入0.5ml的硅溶膠，400w下超聲0.5h，得到光催化涂料；所述硅溶膠ph為7.5，濃度為20±1wt％，溶膠粒徑大小為10～20nm。

(2)取330*420mm大小的復(fù)合纖維材料(上下表面層為聚酯網(wǎng)紗層，厚度均為1mm，夾芯層為聚氨酯泡棉層，厚度為1.5mm)，將步驟(1)中的光催化涂料裝于高壓電動(dòng)噴槍中進(jìn)行噴涂；噴槍流量設(shè)為100ml/min，噴涂距離為15cm；噴涂完成后在100℃烘箱中烘干處理30min，得到光催化劑負(fù)載量為0.5g/m²的光催化復(fù)合纖維材料。

(3)將步驟(2)中得到的光催化復(fù)合材料用聚酯邊框進(jìn)行加固，得到光催化空氣凈化纖維網(wǎng)。

按照實(shí)施例1中的光催化降解試驗(yàn)方法對(duì)所得光催化纖維網(wǎng)進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，其中，甲醛的的初始濃度為0.8mg/m³，反應(yīng)溫度為25℃，測(cè)試密封箱體大小為1m³，紫外燈為30w，反應(yīng)時(shí)間為1h，在30min時(shí)，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率達(dá)75％以上。

按照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行光催化降解循環(huán)試驗(yàn)，6次循環(huán)試驗(yàn)后，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率仍可達(dá)到75％以上。

實(shí)施例3

(1)將15g尿素置于帶有蓋子的半封閉氧化鋁坩堝中，在管式爐中以2℃/min的升溫速率升至550℃并維持5h，得到g-c3n4。

(2)將0.5g粒徑為50nm的銳鈦礦晶型tio2和步驟(1)中0.5g的g-c3n4置于錐形瓶中，加入100ml混合溶劑，400w下超聲0.5h，得到光催化劑分散液。所述混合溶劑中去離子水與乙醇的體積比為5:1；在所述光催化劑分散液中加入1.25ml的硅溶膠，400w下超聲0.5h，得到光催化涂料；所述硅溶膠ph為10，濃度為20±1wt％，溶膠粒徑大小為10～20nm。

(3)取330*420mm大小的復(fù)合纖維材料(上下表面層為聚酯網(wǎng)紗層，厚度均為1mm，夾芯層為聚氨酯泡棉層，厚度為1.5mm，聚酯網(wǎng)紗層和聚氨酯泡棉層表面均鍍有100nm的銅金屬層)，將步驟(2)中的光催化涂料裝于高壓電動(dòng)噴槍中進(jìn)行噴涂，噴槍流量設(shè)為100ml/min，噴涂距離為15cm；噴涂完成后在100℃烘箱中烘干處理30min，得到光催化劑負(fù)載量為0.75g/m²的光催化復(fù)合纖維材料。

(4)將步驟(3)中得到的光催化復(fù)合材料用聚酯邊框進(jìn)行加固，得到光催化空氣凈化纖維網(wǎng)。

按照實(shí)施例1中的光催化降解試驗(yàn)方法對(duì)所得光催化纖維網(wǎng)進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，其中，甲醛的的初始濃度為0.8mg/m³，反應(yīng)溫度為25℃，測(cè)試密封箱體大小為1m³，紫外燈為30w，反應(yīng)時(shí)間為1h，在30min時(shí)，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率達(dá)80％以上。

按照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行光催化降解循環(huán)試驗(yàn)，6次循環(huán)試驗(yàn)后，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率仍可達(dá)到80％以上。

實(shí)施例4

(1)將15g尿素置于帶有蓋子的半封閉氧化鋁坩堝中，在管式爐中以1℃/min的升溫速率升至530℃并維持5.5h，得到g-c3n4。

將g-c3n41.0g與100mln，n-二甲基甲酰胺混合，500w下超聲5h，得到g-c3n4分散液；將粒徑為50nm的銳鈦礦型tio22.0g與100mln，n-二甲基甲酰胺混合，200w下超聲8h，得到tio2分散液；將所述g-c3n4分散液和tio2分散液混合，500rpm下攪拌2h，得到混合分散液；

將無取代鐵酞菁(fepc)40mg與50mln，n-二甲基甲酰胺混合，200w下超聲30h，得到無取代鐵酞菁溶液；

將混合分散液以50ml/h的速度滴加到無取代鐵酞菁溶液中，45℃下反應(yīng)8h，將反應(yīng)結(jié)束后得到的物料用g6砂芯漏斗過濾，用n，n-二甲基甲酰胺洗滌3次，并用0.2mol/l的naoh溶液和0.1mol/l的h2so4分別洗滌2次，最后用超純水洗至中性，于-60℃冷凍干燥16h，得到二氧化鈦與類石墨相氮化碳和鐵酞菁復(fù)合光催化劑(g-c3n4/fepc/tio2)。

(2)將步驟(1)中1g的g-c3n4/fepc/tio2置于錐形瓶中，加入100ml混合溶劑，400w下超聲0.5h，得到光催化劑分散液，所述混合溶劑中去離子水與乙醇的體積比為5:3；

取2ml硅溶膠，用去離子水稀釋100倍，得到溶膠溶液，所述硅溶膠濃度為20±1wt％，ph為7.5，溶膠粒徑大小為8～15nm。

(3)取330*420mm大小的復(fù)合纖維材料(上下表面層為聚酯網(wǎng)紗層，厚度均為1mm，夾芯層為聚氨酯泡棉層，厚度為1.5mm，聚酯網(wǎng)紗層和聚氨酯泡棉層表面均鍍有100nm的鋁金屬層)，將步驟(2)中的光催化劑分散液裝于高壓電動(dòng)噴槍中進(jìn)行噴涂，然后倒出剩余光催化劑分散液，再將步驟(2)中的溶膠溶液裝于高壓電動(dòng)噴槍中進(jìn)行噴涂；噴槍流量設(shè)為100ml/min，噴涂距離為15cm，噴涂完成后在100℃烘箱中烘干處理30min，再重復(fù)上述噴涂步驟一次，再放入125℃烘箱中烘干處理20min，得到光催化劑負(fù)載量為0.3g/m²的光催化復(fù)合纖維材料。

(4)將步驟(3)中得到的光催化復(fù)合材料用聚酯邊框進(jìn)行加固，得到光催化空氣凈化纖維網(wǎng)。

按照實(shí)施例1中的光催化降解試驗(yàn)方法對(duì)所得光催化纖維網(wǎng)進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，其中，甲醛的的初始濃度為0.8mg/m³，反應(yīng)溫度為25℃，測(cè)試密封箱體大小為1m³，紫外燈為30w，反應(yīng)時(shí)間為1h，在30min時(shí)，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率達(dá)85％以上。

按照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行光催化降解循環(huán)試驗(yàn)，6次循環(huán)試驗(yàn)后，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率仍可達(dá)到85％以上。

實(shí)施例5

(1)將15g尿素置于帶有蓋子的半封閉氧化鋁坩堝中，在管式爐中以1℃/min的升溫速率升至545℃并維持6h，得到g-c3n4；

(2)將0.3g三氧化鎢和步驟(1)中0.7g的g-c3n4置于錐形瓶中，加入100ml混合溶劑，400w下超聲0.5h，得到光催化劑分散液；所述混合溶劑中去離子水與乙醇的體積比為1:1；在所述光催化劑分散液中加入1.5ml的硅溶膠，400w下超聲0.5h，得到光催化涂料；所述硅溶膠ph為7.5，濃度為20±1wt％，溶膠粒徑大小為10～20nm。

(3)取330*420mm大小的復(fù)合纖維材料(上下表面層為聚酯網(wǎng)紗層，厚度均為1mm，夾芯層為聚氨酯泡棉層，厚度為1.5mm，聚酯網(wǎng)紗層和聚氨酯泡棉層表面均鍍有100nm的鋁金屬層)，將步驟(2)中的光催化涂料裝于高壓電動(dòng)噴槍中進(jìn)行噴涂，噴槍流量設(shè)為150ml/min，噴涂距離為15cm；噴涂完成后在125℃烘箱中烘干處理30min，得到光催化劑負(fù)載量為0.75g/m²的光催化復(fù)合纖維材料。

(4)將步驟(3)中得到的光催化復(fù)合材料用聚酯邊框進(jìn)行加固，得到光催化空氣凈化纖維網(wǎng)。

按照實(shí)施例1中的光催化降解試驗(yàn)方法對(duì)所得光催化纖維網(wǎng)進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，其中，甲醛的的初始濃度為0.8mg/m³，反應(yīng)溫度為25℃，測(cè)試密封箱體大小為1m³，紫外燈為30w，反應(yīng)時(shí)間為1h，在30min時(shí)，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率達(dá)85％以上。

按照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行光催化降解循環(huán)試驗(yàn)，6次循環(huán)試驗(yàn)后，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率仍可達(dá)到85％以上。

實(shí)施例6

(1)將15g尿素置于帶有蓋子的半封閉氧化鋁坩堝中，在管式爐中以1℃/min的升溫速率升至550℃并維持4h，得到g-c3n4。

(2)將0.3g三氧化鎢和步驟(1)中0.7g的g-c3n4置于錐形瓶中，加入100ml混合溶劑，400w下超聲0.5h，得到光催化劑分散液；所述混合溶劑中去離子水與乙醇的體積比為3:2；

取2.5ml硅溶膠，用去離子水稀釋100倍，得到溶膠溶液；所述硅溶膠濃度為20±1wt％，ph為7.5，溶膠粒徑大小為8～15nm。

(3)取330*420mm大小的復(fù)合纖維材料(上下表面層為聚酯網(wǎng)紗層，厚度均為1mm，夾芯層為聚氨酯泡棉層，厚度為1.5mm，聚酯網(wǎng)紗層和聚氨酯泡棉層表面均鍍有100nm的鋁金屬層)，將步驟(2)中的溶膠溶液裝于高壓電動(dòng)噴槍中進(jìn)行噴涂，然后倒出剩余溶液，再將(2)中的光催化劑分散液裝于高壓電動(dòng)噴槍中進(jìn)行噴涂；噴槍流量設(shè)為150ml/min，噴涂距離為15cm，噴涂完成后在115℃烘箱中烘干處理30min，得到光催化劑負(fù)載量為0.5g/m²的光催化復(fù)合纖維材料。

按照實(shí)施例1中的光催化降解試驗(yàn)方法對(duì)所得光催化纖維網(wǎng)進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，其中，甲醛的的初始濃度為0.8mg/m³，反應(yīng)溫度為25℃，測(cè)試密封箱體大小為1m³，紫外燈為30w，反應(yīng)時(shí)間為1h，在30min時(shí)，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率達(dá)90％以上。

按照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行光催化降解循環(huán)試驗(yàn)，6次循環(huán)試驗(yàn)后，光催化纖維網(wǎng)對(duì)甲醛的去除率仍可達(dá)到90％以上。

實(shí)施例7

為了更容易觀察到光催化過程纖維網(wǎng)基材是否容易受到腐蝕，本實(shí)施例將光催化劑噴涂于和纖維網(wǎng)材質(zhì)相同的白色聚酯纖維氈表面進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，具體步驟如下：

(1)將實(shí)施例1步驟(1)制備的tio2分散液和步驟(2)制備的溶膠溶液噴涂于聚酯纖維氈表面，噴槍流量設(shè)為100ml/min，噴涂距離為15cm，噴涂量約為0.5ml，噴涂完成后在100℃烘箱中烘干處理15min，重復(fù)上述噴涂、烘干步驟一次，得到實(shí)驗(yàn)組；

(2)將實(shí)施例1步驟(1)中制備的tio2分散液(即不包括溶膠的光催化涂料)噴涂于聚酯纖維氈表面，噴涂條件和(1)中一致，得到對(duì)照組；

將上述對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組在400w紫外燈下進(jìn)行照射，照射距離為30cm，照射時(shí)間為8h，觀察照射完成后聚酯纖維氈表面變化，觀察結(jié)果如圖2所示，根據(jù)圖2可以看出對(duì)照組的聚酯纖維氈已變黃，而實(shí)驗(yàn)組的聚酯纖維氈顏色基本沒有變化，說明對(duì)照組的聚酯纖維氈腐蝕十分嚴(yán)重，而實(shí)驗(yàn)組對(duì)聚酯纖維氈基本無腐蝕。該試驗(yàn)結(jié)果表明本發(fā)明的光催化纖維網(wǎng)在光催化過程中不對(duì)纖維網(wǎng)本身材質(zhì)產(chǎn)生腐蝕。

由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。