一种Ag-TiO2/CNF/PTFE复合空气净化膜的制备方法
文献发布时间:2023-06-19 12:29:04
技术领域
本发明涉及二维材料制备和空气净化技术领域,特别涉及一种 Ag-TiO
背景技术
空气净化膜是一种高效的清洁工具,具有很广阔的发展前景。它的功能强大,能够吸附很多颗粒物或者净化有害气体;它的厚度较小,占有空间少,能够降低生产成本。因此具有良好的性价比,但是它也存在一些问题,例如:
1、现有的空气净化膜很多是采用单一材料制备的,特别是活性炭,经常用于空气净化领域。但活性炭与新型碳材料相比,在吸附能力上已经远不及后者,而且这类薄膜功能太少,只是单纯地吸附颗粒物,不能净化空气,这不符合材料复合化、功能多元化的大趋势,所以必须要加以改进;
2、一部分新型膜虽然是由复合材料制备而成,但大多数负载的是TiO
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种Ag- TiO
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种Ag-TiO
一种Ag-TiO
步骤一,PTFE(聚四氟乙烯)层制备:
选取60wt%的PTFE分散乳液5~10mL、无水乙醇100~200mL,将 PTFE分散乳液和无水乙醇混合,得到混合液A,搅拌后迅速将混合液A压制成膜,然后烧结、热烘,得到PTFE膜层;
步骤二,CNF(碳纳米纤维)层制备:
选取乙酸木质素5~10mg、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)1~5mL、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)8~12mL,将乙酸木质素和PVP加入DMF中得到混合液 B,搅拌,静置,然后继续搅拌,再静置,利用上述溶液B进行静电纺丝,使其在过程中碳化为碳纤维并附着于PTFE膜上,将喷射出的乙酸木质素纤维碳化得到碳纤维,并最终附着于PTFE膜层上,得到 CNF/PTFE膜;
步骤三,Ag-TiO
选取5gTiO
所述步骤一种将PTFE分散乳液和无水乙醇在0℃条件下,按照1:10~20的体积比混合,得到混合液A,搅拌10min后迅速将混合液 A压制成膜,之后在400~420℃下烧结5min,再在60℃下热烘5min,可以得到完整、均匀性良好的PTFE膜。
所述步骤二中在60℃下先搅拌20min,再静置12h使其充分溶胀,然后同样温度下继续搅拌12h,再静置5h;利用上述溶液B进行静电纺丝,使其在过程中碳化为碳纤维并附着于PTFE膜上,溶液B 推进速度设置为0.5mL/h,正、负电压分别设置为20kV、-5kV,接收距离设置为25cm,在距离针头10cm、15cm、20cm处各放置一个酒精喷灯,火焰温度达到1000℃,将喷射出的乙酸木质素纤维碳化得到碳纤维,其与PTFE膜结合良好。
所述步骤三中粉末混合后研磨2~6h,电子束蒸发的限定条件为维持5*10
本发明的有益效果:
本发明利用多种方法制备了Ag-TiO
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
步骤一,PTFE(聚四氟乙烯)层制备:
选取60wt%的PTFE分散乳液5mL、无水乙醇100mL。将PTFE分散乳液和无水乙醇在0℃条件下按照1:20的体积比混合(混合液A),搅拌10min后迅速将混合液A压制成膜。之后在400℃下烧结5min,再在60℃下热烘5min,得到PTFE膜层。
步骤二,CNF(碳纳米纤维)层制备:
选取乙酸木质素5mg、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)1mL、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)8mL。将乙酸木质素和PVP加入DMF中得到混合液B,在60℃下先搅拌20min,再静置12h使其充分溶胀,然后同样温度下继续搅拌12h,再静置5h。接下来利用上述溶液B进行静电纺丝,使其在过程中碳化为碳纤维并附着于PTFE膜上。溶液B推进速度设置为 0.5mL/h,正、负电压分别设置为20kV、-5kV,接收距离设置为25cm,在距离针头10cm、15cm、20cm处各放置一个酒精喷灯,其火焰温度可达到1000℃,能够将喷射出的乙酸木质素纤维碳化得到碳纤维,并最终附着于PTFE膜层上,得到CNF/PTFE膜。
步骤三,Ag-TiO2层制备:
选取5gTiO
实施例2
步骤一,PTFE(聚四氟乙烯)层制备:
选取60wt%的PTFE分散乳液8mL、无水乙醇160mL。将PTFE分散乳液和无水乙醇在0℃条件下按照1:20的体积比混合(混合液A),搅拌10min后迅速将混合液A压制成膜。之后在410℃下烧结5min,再在60℃下热烘5min,得到PTFE膜层。
步骤二,CNF(碳纳米纤维)层制备:
选取乙酸木质素8mg、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)3mL、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)10mL。将乙酸木质素和PVP加入DMF中得到混合液B,在 60℃下先搅拌20min,再静置12h使其充分溶胀,然后同样温度下继续搅拌12h,再静置5h。接下来利用上述溶液B进行静电纺丝,使其在过程中碳化为碳纤维并附着于PTFE膜上。溶液B推进速度设置为0.5mL/h,正、负电压分别设置为20kV、-5kV,接收距离设置为25cm,在距离针头10cm、15cm、20cm处各放置一个酒精喷灯,其火焰温度可达到1000℃,能够将喷射出的乙酸木质素纤维碳化得到碳纤维,并最终附着于PTFE膜层上,得到CNF/PTFE膜。
步骤三,Ag-TiO
选取5gTiO
实施例3
步骤一,PTFE(聚四氟乙烯)层制备:
选取60wt%的PTFE分散乳液10mL、无水乙醇200mL。将PTFE分散乳液和无水乙醇在0℃条件下按照1:20的体积比混合(混合液A),搅拌10min后迅速将混合液A压制成膜。之后在420℃下烧结5min,再在60℃下热烘5min,得到PTFE膜层。
步骤二,CNF(碳纳米纤维)层制备:
选取乙酸木质素10mg、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)5mL、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)12mL。将乙酸木质素和PVP加入DMF中得到混合液B,在 60℃下先搅拌20min,再静置12h使其充分溶胀,然后同样温度下继续搅拌12h,再静置5h。接下来利用上述溶液B进行静电纺丝,使其在过程中碳化为碳纤维并附着于PTFE膜上。溶液B推进速度设置为 0.5mL/h,正、负电压分别设置为20kV、-5kV,接收距离设置为25cm,在距离针头10cm、15cm、20cm处各放置一个酒精喷灯,其火焰温度可达到1000℃,能够将喷射出的乙酸木质素纤维碳化得到碳纤维,并最终附着于PTFE膜层上,得到CNF/PTFE膜。
步骤三,Ag-TiO
选取5gTiO
实施例4
步骤一,PTFE(聚四氟乙烯)层制备:
选取60wt%的PTFE分散乳液10mL、无水乙醇200mL。将PTFE分散乳液和无水乙醇在0℃条件下按照1:20的体积比混合(混合液A),搅拌10min后迅速将混合液A压制成膜。之后在420℃下烧结5min,再在60℃下热烘5min,得到PTFE膜层。
步骤二,CNF(碳纳米纤维)层制备:
选取乙酸木质素10mg、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)5mL、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)12mL。将乙酸木质素和PVP加入DMF中得到混合液B,在 60℃下先搅拌20min,再静置12h使其充分溶胀,然后同样温度下继续搅拌12h,再静置5h。接下来利用上述溶液B进行静电纺丝,使其在过程中碳化为碳纤维并附着于PTFE膜上。溶液B推进速度设置为 0.5mL/h,正、负电压分别设置为20kV、-5kV,接收距离设置为25cm,在距离针头10cm、15cm、20cm处各放置一个酒精喷灯,其火焰温度可达到1000℃,能够将喷射出的乙酸木质素纤维碳化得到碳纤维,并最终附着于PTFE膜层上,得到CNF/PTFE膜。
步骤三,Ag-TiO
选取5gTiO
实施例5
步骤一,PTFE(聚四氟乙烯)层制备:
选取60wt%的PTFE分散乳液10mL、无水乙醇100mL。将PTFE分散乳液和无水乙醇在0℃条件下按照1:10的体积比混合(混合液A),搅拌10min后迅速将混合液A压制成膜。之后在420℃下烧结5min,再在60℃下热烘5min,得到PTFE膜层。
步骤二,CNF(碳纳米纤维)层制备:
选取乙酸木质素10mg、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)5mL、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)12mL。将乙酸木质素和PVP加入DMF中得到混合液B,在 60℃下先搅拌20min,再静置12h使其充分溶胀,然后同样温度下继续搅拌12h,再静置5h。接下来利用上述溶液B进行静电纺丝,使其在过程中碳化为碳纤维并附着于PTFE膜上。溶液B推进速度设置为 0.5mL/h,正、负电压分别设置为20kV、-5kV,接收距离设置为25cm,在距离针头10cm、15cm、20cm处各放置一个酒精喷灯,其火焰温度可达到1000℃,能够将喷射出的乙酸木质素纤维碳化得到碳纤维,并最终附着于PTFE膜层上,得到CNF/PTFE膜。
步骤三,Ag-TiO
选取5gTiO
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