专利名称：一种玻璃纤维基光催化滤网的制备方法
技术领域：
本发明属于光催化技术，具体涉及一种玻璃纤维基光催化滤网的制备方法。
背景技术：
光催化技术利用紫外光照射具有光催化活性的半导体材料，使其表面产生 光生空穴和光生电子，光生空穴及其被俘获后产生的羟基自由基都具有很强的 氧化能力，几乎可以氧化所有的有机污染物。光催化技术的特点是能有效利用 光能、易操作、无二次污染，被广泛应用于空气净化领域。从形态上来讲，光 催化剂可分为粉末型和负载型两种，前者具有相对高的催化活性，但在空气净 化过程中细小的粉末很容易团聚，影响其催化效果，且粉末状催化剂只适用于 流化床式净化器，难以大规模推广应用。相对而言，负载型催化剂适用范围更 广。然而一旦被固定，催化剂的吸附性能和光利用率会有所降低，导致其催化 活性不高。在吸附剂上负载光催化剂，可以进一步提高催化剂的吸附能力；而 选择同样有吸附作用的玻璃纤维作为载体，还可以有效地避免载体对光的吸收， 从而进一步提高光利用率。中国专利ZL200610048742.7公开了一种玻璃纤维负 载光催化的制备方法，采用玻璃纤维丝作为载体，以表面活性剂和有机溶剂作 为分散剂，通过浸渍、高温煅烧得到负载型催化剂，该方法操作复杂，成本偏 高，不利于实际应用推广。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种玻璃纤维基光催化滤网的 制备方法，该方法不需要高温煅烧、简便易行、负载的催化剂不易脱落、光催 化活性高。
玻璃纤维基光催化滤网的制备方法包括以下步骤
1) 对玻璃纤维束施加外力，加工成玻璃纤维网，在玻璃纤维网表面涂覆胶
黏剂，胶黏剂与玻璃纤维网的重量比为l:2 50;
2) 将重量比为1: 10 ~ 40的光催化剂与有机溶剂混合，超声分散10 ~ 45
min;
3) 将步骤2)的混合液以喷溅的方式负载到步骤l)的涂覆有胶黏剂的玻璃纤 维网表面，光催化剂与玻璃纤维网的重量比为0.01 ~ 1.5:1，干燥，得到玻璃纤 维基光催化滤网。
所述的胶黏剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸酯或聚乙酸乙烯酯，其溶液的重量百分比浓度为0.1 10%。光催化剂是二氧化钛、掺杂型二氧化钛基光 催化剂或复合型二氧化钛基光催化剂。有机溶剂为醇类、酮类或酯类；醇类为 甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇或乙二醇，酮类为丙酮或环己酮，酯类为
乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸正丙酯。干燥为自然晾干或40 10(TC烘干。
本发明是针对室内空气净化装置的特点，在胶黏剂的作用下，以玻璃纤维 网作为载体，通过喷溅方式负载光催化剂制得有光催化活性的滤网。本发明直 接制备成型光催化滤网组件，具有风阻小、透光性好等特点，制备过程不需要 高温煅烧、简便易行，负载的催化剂不易脱落、光催化活性高，并可任意剪裁， 适用于不同类型的有机气体净化装置。
附图为实例1所制备的玻璃纤维基网格式光催化滤网。
具体实施方式
实施例1:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2， 在其表面均匀涂覆10 mL浓度为1%的聚乙烯醇溶液;将2 g 二氧化钛加入20 mL 乙醇中，超声振荡30 min使其均匀分散；以喷溅的方式将催化剂负载到尚未干 透的玻璃纤维网表面，自然晾干即得。
实施例2:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2, 在其表面均匀涂覆10 mL浓度为1%的聚乙烯醇溶液；将2 g掺Pt二氧化钛基 催化剂加入20mL甲醇中，超声振荡30min使其均匀分散；以喷溅的方式将催 化剂负载到尚未干透的玻璃纤维网表面，自然晾干即得。
实施例3:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2, 在其表面均匀涂覆10 mL浓度为1%的聚乙烯醇溶液；将2 g 二氧化钛/活性炭复 合催化剂加入20mL异丙醇中，超声振荡30min使其均匀分散；以喷溅的方式 将催化剂负载到尚未干透的玻璃纤维网表面，自然晾干即得。
实施例4:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2, 在其表面均匀涂覆10 mL浓度为10 %的聚乙烯醇溶液；将2 g 二氧化钛加入20 mL丁醇中，超声振荡30min使其均匀分散；以喷溅的方式将催化剂负载到尚 未干透的玻璃纤维网表面，自然晾干即得。实施例5:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2, 在其表面均匀涂覆40 mL浓度为0.1%的聚乙烯醇溶液；将2 g 二氧化钛加入20 mL环己醇中，超声振荡30min使其均匀分散；以喷溅的方式将催化剂负载到 尚未干透的玻璃纤维网表面，自然晾干即得。
实施例6:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2, 在其表面均匀涂覆40 mL浓度为0.1%的聚乙烯醇溶液；将0.02 g 二氧化钛加入 10mL乙二醇中，超声振荡10min使其均匀分散；以喷溅的方式将催化剂负载 到尚未干透的玻璃纤维网表面，于4(TC下烘干即得。
实施例7:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2, 在其表面均匀涂覆40 mL浓度为0.1%的聚乙烯醇溶液；将3 g 二氧化钛加入50 mL丙酮中，超声振荡45min使其均匀分散；以喷溅的方式将催化剂负载到尚 未干透的玻璃纤维网表面，于IO(TC下烘干即得。
实施例8:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2, 在其表面均匀涂覆10 mL浓度为1%的聚乙烯醇溶液;将2 g 二氧化钛加入20 mL 环己酮中，超声振荡30 min使其均匀分散；以喷溅的方式将催化剂负载到尚未 干透的玻璃纤维网表面，自然晾干即得。
实施例9:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2， 在其表面均匀涂覆10 mL浓度为1%的聚乙酸乙烯酯溶液；将2 g掺Pt二氧化 钛基催化剂加入20mL乙酸甲酯中，超声振荡30min使其均匀分散；以喷溅的 方式将催化剂负载到尚未干透的玻璃纤维网表面，自然晾干即得。
实施例10:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2, 在其表面均匀涂覆10 mL浓度为1%的聚乙二醇溶液；将2 g 二氧化钛/活性炭复 合催化剂加入20mL乙酸乙酯中，超声振荡30min使其均匀分散；以喷溅的方 式将催化剂负载到尚未干透的玻璃纤维网表面，自然晾干即得。
实施例11:
取2 g玻璃纤维束，对其施加外力，使成薄网状，成型后其表面积为450 cm2,在其表面均匀涂覆10 mL浓度为10 %的聚丙烯酸酯溶液；将2 g 二氧化钛加入 20mL乙酸正丙酯中，超声振荡30min使其均匀分散；以喷溅的方式将催化剂 负载到尚未干透的玻璃纤维网表面，自然晾干即得。 实施例12:
以甲苯为空气污染物的代表，试验了本发明玻璃纤维基网格式光催化组件 对气态污染物甲苯的光催化效果。甲苯的初始浓度约为3 mg/m^使用波长为254 nm紫外灯作为光源。所用组件为实施例1中所制备，使用面积为140 cm2。待 反应器中的催化剂吸附甲苯到达平衡后，开灯光照，催化2h后，甲苯降解率达 85.0%。
以上实施例仅对发明做进一步的说明，而本发明的范围不受所举实施例的 局限。
权利要求
1.一种玻璃纤维基光催化滤网的制备方法，其特征在于包括以下步骤1)对玻璃纤维束施加外力，加工成玻璃纤维网，在玻璃纤维网表面涂覆胶黏剂，胶黏剂与玻璃纤维网的重量比为1∶2～50；2)将重量比为1∶10～40的光催化剂与有机溶剂混合，超声分散10～45min；3)将步骤2)的混合液以喷溅的方式负载到步骤1)的涂覆有胶黏剂的玻璃纤维网表面，光催化剂与玻璃纤维网的重量比为0.01～1.5∶1，干燥，得到玻璃纤维基光催化滤网。
2. 如权利要求1所述的一种玻璃纤维基光催化滤网的制备方法，其特征在于 所述的胶黏剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸酯或聚乙酸乙烯酯，其溶液的 重量百分比浓度为0.1 ~ 10%。
3. 如权利要求1所述的一种玻璃纤维基光催化滤网的制备方法，其特征在于 所述的光催化剂是二氧化钛、掺杂型二氧化钛基光催化剂或复合型二氧化钛基 光催化剂。
4. 如权利要求1所述的一种玻璃纤维基光催化滤网的制备方法，其特征在于 所述的有机溶剂为醇类、酮类或酯类；醇类为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、环 己醇或乙二醇，酮类为丙酮或环己酮，酯类为乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸正丙酯。
5. 如权利要求1所述的一种玻璃纤维基光催化滤网的制备方法，其特征在于 所述的干燥为自然晾干或40 ~ IO(TC烘干。
全文摘要
本发明公开了一种玻璃纤维基光催化滤网的制备方法。包括以下步骤1)对玻璃纤维束施加外力，加工成玻璃纤维网，在玻璃纤维网表面涂覆胶黏剂，胶黏剂与玻璃纤维网的重量比为1∶2～50；2)将重量比为1∶10～40的光催化剂与有机溶剂混合，超声分散10～45min；3)将步骤2)的混合液以喷溅的方式负载到步骤1)的涂覆有胶黏剂的玻璃纤维网表面，光催化剂与玻璃纤维网的重量比为0.01～1.5∶1，干燥，得到玻璃纤维基光催化滤网。本发明具有方法简便、无需煅烧，风阻小、透光性好，负载的催化剂不易脱落、光催化活性高等优点。所得组件适用于空气净化器等，可用于光催化净化室内气态有机污染物。
文档编号B01D39/02GK101618288SQ200910099468
公开日2010年1月6日 申请日期2009年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者朱利中, 坤 杨, 陈侠胜, 陈坤洋 申请人:浙江大学