本发明涉及一种纳米纤维素的制备方法，更具体一点说，涉及一种GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素的制备方法。
背景技术：
二氧化钛光催化剂可以降解和转化绝大多数污染物生成二氧化碳和水，并且化学性质稳定性、廉价安全、耐酸碱性强、氧化还原性强，所以二氧化钛已经被逐渐应用于污染物处理、净化水及空气净化等环境领域。二氧化钛对有害气体也具有吸收功能，纳米二氧化钛由于粒径小，活性大，既能反射、散射紫外线，又能吸收紫外线，从而对紫外线有更强的阻隔能力。但是，目前二氧化钛光催化还存在着诸多问题，使其难以在实际中大规模的生成和使用，其中比较关键的问题在于：二氧化钛光催化应用存在着许多的技术难题，比如光催化剂的负载技术、制备难易程度、分离回收技术和光催化活性稳定性等。
随着人们对纳米技术研究的深入，人们发现光催化活性与其颗粒尺寸有直接关系，尺寸越小，其比表面积就越大，单位面积上发生氧化还原反应的几率就越大，则其光催化效率就越高。本发明通过水热法获得微孔球状纳米二氧化钛，通过氧化石墨烯包覆二氧化钛，避免二氧化钛过多的聚集在一起降低光催化活性，制备简单、制备方法绿色环保、无污染、效率高。
技术实现要素：
本发明提供具有制备简单、效率高、催化效果好等技术特点的一种GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素的制备方法。
本发明提供的一种GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素的制备方法，它采用如下步骤：
1)按质量份数，取0.56～1.0份二氧化钛，1.0～2.0份PEI，3.6～5.0份尿素，60～120份乙二醇溶液混合，用玻璃棒搅拌直至完全溶解，转入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在180～200℃的条件下反应12～14h，待自然冷却至室温，用转速为3500～4500rmp的离心机离心5～10min，分别用乙醇和水洗涤数次，然后用盐酸调节溶液pH值为9，真空抽滤获得滤饼，将滤饼置于50～60℃条件下的烘箱或高温炉内干燥一夜，获得中空二氧化钛粉末；
2)按质量份数，取30～40份NaOH固体，60～80份尿素，400～500份去离子水混合搅拌溶解，待冷却至室温后，置于-10～-20℃的温度条件下放置4～5h，加入2～5份脱脂棉搅拌溶解，超声2～4h，获得纤维素溶液；
3)将步骤2)获得的纤维素溶液加入到离心机中，用3500～4500rmp的离心机离心5～10min，取下层沉淀物，逐滴加入浓硫酸，直至PH值为3～4，再加入去离子水调节PH值为7，获取的溶液A；
4)按质量份数，取50～80份步骤3)获得的溶液A，加入0.5～1.0份步骤1)获得的中空二氧化钛粉末，在50～60℃条件下摇床震荡1～2h，再加入0.5～1份的GO分散液混合，将上述混合物转移至聚四氟乙烯内衬高压釜，在180～200℃条件下放置4～8h，待自然冷却至室温后过滤，在50～60℃条件下的烘箱内干燥一夜，获得产物B；
5)将步骤4)获得的产物B放入充入氮气的马弗炉中煅烧，以1℃/min的升温速率升温至500～600℃，保温2h，获得GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素。
本发明提供的一种GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素的制备方法，它采用如下步骤：
1)按质量份数，取0.78份二氧化钛，1.5份PEI，4.3份尿素，90份乙二醇溶液混合，用玻璃棒搅拌直至完全溶解，转入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在190℃的条件下反应13h，待自然冷却至室温，用转速为4000rmp的离心机离心8min，分别用乙醇和水洗涤数次，然后用盐酸调节溶液pH值为9，真空抽滤获得滤饼，将滤饼置于55℃条件下的烘箱或高温炉内干燥一夜，获得中空二氧化钛粉末；
2)按质量份数，取35份NaOH固体，70份尿素，450份去离子水混合搅拌溶解，待冷却至室温后，置于-15℃的条件下放置4.5h，加入3.5份脱脂棉搅拌溶解，超声3h，获得纤维素溶液；
3)将步骤2)获得的纤维素溶液加入到离心机中，用4000rmp的离心机离心8min，取下层沉淀物，逐滴加入浓硫酸，直至PH值为3.5，再加入去离子水调节PH值为7，获取的溶液A；
4)按质量份数，取65份步骤3)获得的溶液A，加入0.75份步骤1)获得的中空二氧化钛粉末，在55℃条件下摇床震荡1.5h，再加入0.75份的GO分散液混合，将上述混合物转移至聚四氟乙烯内衬高压釜，在190℃条件下放置6h，待自然冷却至室温后过滤，置于55℃条件下的烘箱内干燥一夜，获得产物B；
5)将步骤4)获得的产物B置于充入氮气的马弗炉中煅烧，以1℃/min的升温速率升温至550℃，保温2h，获得GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素。
本发明的有效益效果：通过氧化石墨烯包覆二氧化钛，避免二氧化钛过多的聚集在一起降低光催化活性；制备方法绿色环保、无污染、效率高；操作步骤简单，通过简单的水热法即可获得微孔球状二氧化钛；可以催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物；获得的二氧化钛比表面积大、性能优异；具有更高的光催化活性，应用更加广泛。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作详细的介绍：
本发明所述的一种GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素的制备方法，采用如下步骤：
1)按质量份数，取0.56～1.0份二氧化钛，1.0～2.0份PEI，3.6～5.0份尿素，60～120份乙二醇溶液混合，用玻璃棒搅拌直至完全溶解，转入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在180～200℃的条件下反应12～14h，待自然冷却至室温，用转速为3500～4500rmp的离心机离心5～10min，分别用乙醇和水洗涤数次，然后用盐酸调节溶液pH值为9，真空抽滤获得滤饼，将滤饼置于50～60℃条件下的烘箱或高温炉内干燥一夜，获得中空二氧化钛粉末；
2)按质量份数，取30～40份NaOH固体，60～80份尿素，400～500份去离子水混合搅拌溶解，待冷却至室温后，置于-10～-20℃的温度条件下放置4～5h，加入2～5份脱脂棉搅拌溶解，超声2～4h，获得纤维素溶液；
3)将步骤2)获得的纤维素溶液加入到离心机中，用3500～4500rmp的离心机离心5～10min，取下层沉淀物，逐滴加入浓硫酸，直至PH值为3～4，再加入去离子水调节PH值为7，获取的溶液A；
4)按质量份数，取50～80份步骤3)获得的溶液A，加入0.5～1.0份步骤1)获得的中空二氧化钛粉末，在50～60℃条件下摇床震荡1～2h，再加入0.5～1份的GO分散液混合，将上述混合物转移至聚四氟乙烯内衬高压釜，在180～200℃条件下放置4～8h，待自然冷却至室温后过滤，在50～60℃条件下的烘箱内干燥一夜，获得产物B；
5)将步骤4)获得的产物B放入充入氮气的马弗炉中煅烧，以1℃/min的升温速率升温至500～600℃，保温2h，获得GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素。
实施例1：一种GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素的制备方法，该制备方法采用如下步骤：
1)按质量份数，取0.56份二氧化钛，1.0份PEI，3.6份尿素，60份乙二醇溶液混合，用玻璃棒搅拌直至完全溶解，转入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在180℃的条件下反应12h，待自然冷却至室温，用转速为3500rmp的离心机离心5min，分别用乙醇和水洗涤数次，然后用盐酸调节溶液pH值为9，真空抽滤获得滤饼，将滤饼置于50℃条件下的烘箱或高温炉内干燥一夜，获得中空二氧化钛粉末；
2)按质量份数，取30份NaOH固体，60份尿素，400份去离子水混合搅拌溶解，待冷却至室温后，置于-10℃的温度条件下放置4h，加入2份脱脂棉搅拌溶解，超声2h，获得纤维素溶液；
3)将步骤2)获得的纤维素溶液加入到离心机中，用3500rmp的离心机离心5min，取下层沉淀物，逐滴加入浓硫酸，直至PH值为3，再加入去离子水调节PH值为7，获取的溶液A；
4)按质量份数，取50份步骤3)获得的溶液A，加入0.5份步骤1)获得的中空二氧化钛粉末，在50℃条件下摇床震荡1h，再加入0.5份的GO分散液混合，将上述混合物转移至聚四氟乙烯内衬高压釜，在180℃条件下放置4h，待自然冷却至室温后过滤，在50℃条件下的烘箱内干燥一夜，获得产物B；
5)将步骤4)获得的产物B放入充入氮气的马弗炉中煅烧，以1℃/min的升温速率升温至500℃，保温2h，获得GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素。
实施例2：一种GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素的制备方法，该制备方法采用如下步骤：
1)按质量份数，取0.78份二氧化钛，1.5份PEI，4.3份尿素，90份乙二醇溶液混合，用玻璃棒搅拌直至完全溶解，转入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在190℃的条件下反应13h，待自然冷却至室温，用转速为4000rmp的离心机离心8min，分别用乙醇和水洗涤数次，然后用盐酸调节溶液pH值为9，真空抽滤获得滤饼，将滤饼置于55℃条件下的烘箱或高温炉内干燥一夜，获得中空二氧化钛粉末；
2)按质量份数，取35份NaOH固体，70份尿素，450份去离子水混合搅拌溶解，待冷却至室温后，置于-15℃的条件下放置4.5h，加入3.5份脱脂棉搅拌溶解，超声3h，获得纤维素溶液；
3)将步骤2)获得的纤维素溶液加入到离心机中，用4000rmp的离心机离心8min，取下层沉淀物，逐滴加入浓硫酸，直至PH值为3.5，再加入去离子水调节PH值为7，获取的溶液A；
4)按质量份数，取65份步骤3)获得的溶液A，加入0.75份步骤1)获得的中空二氧化钛粉末，在55℃条件下摇床震荡1.5h，再加入0.75份的GO分散液混合，将上述混合物转移至聚四氟乙烯内衬高压釜，在190℃条件下放置6h，待自然冷却至室温后过滤，置于55℃条件下的烘箱内干燥一夜，获得产物B；
5)将步骤4)获得的产物B置于充入氮气的马弗炉中煅烧，以1℃/min的升温速率升温至550℃，保温2h，获得GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素。
实施例3：一种GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素的制备方法，该制备方法采用如下步骤：
1)按质量份数，取1.0份二氧化钛，2.0份PEI，5.0份尿素，120份乙二醇溶液混合，用玻璃棒搅拌直至完全溶解，转入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在200℃的条件下反应14h，待自然冷却至室温，用转速为4500rmp的离心机离心10min，分别用乙醇和水洗涤数次，然后用盐酸调节溶液pH值为9，真空抽滤获得滤饼，将滤饼置于60℃条件下的烘箱或高温炉内干燥一夜，获得中空二氧化钛粉末；
2)按质量份数，取40份NaOH固体，80份尿素，500份去离子水混合搅拌溶解，待冷却至室温后，置于-20℃的温度条件下放置5h，加入5份脱脂棉搅拌溶解，超声4h，获得纤维素溶液；
3)将步骤2)获得的纤维素溶液加入到离心机中，用4500rmp的离心机离心10min，取下层沉淀物，逐滴加入浓硫酸，直至PH值为4，再加入去离子水调节PH值为7，获取的溶液A；
4)按质量份数，取80份步骤3)获得的溶液A，加入1.0份步骤1)获得的中空二氧化钛粉末，在60℃条件下摇床震荡2h，再加入1.0份的GO分散液混合，将上述混合物转移至聚四氟乙烯内衬高压釜，在200℃条件下放置8h，待自然冷却至室温后过滤，在60℃条件下的烘箱内干燥一夜，获得产物B；
5)将步骤4)获得的产物B放入充入氮气的马弗炉中煅烧，以1℃/min的升温速率升温至600℃，保温2h，获得GO包覆中空TiO2球负载纳米纤维素。
本发明所述的实施例并不限于以上所述3个实施例，通过前述公开的数值范围，在就具体实施例中进行任意替换，从而可以得到无数个实施例，对此不一一例举。