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一種纖維素基復合光催化材料.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610007679.6

申請日:

2016.01.07

公開號:

CN105536878A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):B01J 31/38申請日:20160107|||公開
IPC分類號: B01J31/38; C02F1/30; C02F101/38(2006.01)N 主分類號: B01J31/38
申請人: 福州大學
發明人: 林春香; 朱墨書棋; 劉明華; 劉以凡; 駱微
地址: 350108 福建省福州市閩侯縣上街鎮大學城學園路2號福州大學新區
優先權:
專利代理機構: 福州元創專利商標代理有限公司 35100 代理人: 蔡學俊
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610007679.6

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.02.06|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種纖維素基復合光催化材料的制備方法及其應用,在微波輻射下將纖維素溶解在離子液體中,并對纖維素進行功能化改性;隨后將配制好的光催化劑前驅體溶液添加到改性纖維素溶液中,并在微波輔助離子液體條件下反應,制得纖維素復合材料,并在高壓汞燈下測試復合材料對甲基橙溶液的光催化降解性能。所制備的纖維素基復合光催化材料不需要經過高溫煅燒即可獲得較高的光催化活性,光催化劑負載于纖維素后,其活性得到了提高,在催化降解時間為80min時對甲基橙的降解率高達98.31%,且該復合材料可重復利用。

權利要求書

1.一種纖維素基復合光催化材料,其特征在于:按重量份數計,纖維素基復合光催化材料包括以下原料:纖維素:1.0份~2.0份;離子液體:30.0份~40.0份;引發劑:0.1份~0.3份;功能單體:5.0份~8.0份;交聯劑:0.1份~0.3份;光催化前驅物:4.0份~12.2份;光催化前驅物溶劑:20份~40份;所述的光催化前驅物為酞酸丁酯、二水乙酸鋅、四氯化錫和硫代乙酰胺中的一種或兩種;所述的功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和丙烯酰胺中的一種或兩種。2.根據權利要求1所述的纖維素基復合光催化材料,其特征在于:所述的光催化前驅物溶劑為無水乙醇、乙二醇、乙醇胺和氨水中的一種或多種。3.根據權利要求1所述的纖維素基復合光催化材料,其特征在于:所述的纖維素為棉纖維或馬尾松紙漿中的一種。4.根據權利要求1所述的纖維素基復合光催化材料,其特征在于:所述的離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽和1-乙基-3-甲基咪唑乙酸鎓中的一種。5.根據權利要求1所述的纖維素基復合光催化材料,其特征在于:所述的引發劑為亞硫酸氫鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨和偶氮二異丁腈中的一種或兩種。6.根據權利要求1所述的纖維素基復合光催化材料,其特征在于:所述的交聯劑為N’N-亞甲基雙丙烯酰胺、戊二醛和二乙烯基砜中的一種。7.一種制備如權利要求1所述的纖維素基復合光催化材料的方法,其特征在于:以纖維素為原料,離子液體為溶劑,采用微波輻射的方法,對纖維素進行均相改性制備得改性纖維素吸附劑;將光催化前驅物滴加到改性后的纖維素溶液中,在微波輔助離子液體條件下將光催化劑負載在纖維素載體上,得到纖維素基復合光催化材料;具體包括以下步驟:(1)稱取纖維素與離子液體加入三口燒瓶,放入微波反應器中,升溫至90℃,反應10-40min;(2)將步驟(1)反應得到的產物冷卻至30-60℃后,在攪拌下加入引發劑、功能單體和交聯劑,放入微波反應器中,在微波輻射溫度為30-60℃下,反應10-50min;(3)將光催化前驅物加入到光催化前驅物溶劑當中;(4)將步驟(2)反應所得產物冷卻至常溫,往里緩慢滴加步驟(3)所得溶液,放入微波反應器中,調節微波輻射溫度為40-120℃反應10-60min;(5)將步驟(4)得到的反應產物用蒸餾水洗1-3次后再用無水乙醇洗1-3次,將清洗后的物料抽濾后在50℃下烘干24h后研磨,即制得所述纖維素基復合光催化材料。8.根據權利要求7所述的纖維素基復合光催化材料的制備方法,其特征在于:當步驟(2)中的功能單體包括丙烯酸時,需要對丙烯酸進行中和處理,具體步驟為:將1.0份~3.2份氫氧化鈉溶于1.0份~10份蒸餾水中配制濃度41wt%~50wt%氫氧化鈉水溶液后冷卻至室溫,再把丙烯酸逐步加入其中;整個過程在冰水浴中進行且不斷攪拌,控制反應放熱速度和中和溶液的溫度,溫度不超過45℃。9.根據權利要求7所述的纖維素基復合光催化材料的制備方法,其特征在于:步驟(1)(2)(4)中微波功率為200W。10.根據權利要求1所述的纖維素基復合光催化材料的應用,其特征在于:所述的纖維素基復合光催化材料用于光催化去除甲基橙。

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一種 纖維素 復合 光催化 材料
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