一种光催化用氧化亚铜/聚合物复合粉体的方法与流程

文档序号:17990530发布日期:2019-06-22 00:45阅读:304来源:国知局

本发明涉及聚合物表面金属化领域,特别是一种光催化用氧化亚铜/聚合物复合粉体的方法。



背景技术:

金属包覆聚合物粉体是指以聚合物粉体为核心,以金属为外壳的复合粉体。这种复合粉体具有优异的电磁学、光学、化学催化以及可以改善金属和聚合物之间的润湿性等优异的性质,近年来被广泛应用。

金属包覆聚合物粉体复合粉体的制备方法有溶胶凝胶法、机械混合法、化学镀法等,其中化学镀法由于可以在任何基体表面都能制备出均匀、孔隙率低、厚度可控的金属镀层,且工艺易于控制、设备简单受到广泛的关注。

目前粉体表面化学镀工艺:(1)粉体表面引入活性基团;(2)活性基团吸附催化剂;(3)吸附催化剂的粉体表面通过化学镀沉积金属粒子。例如专利:201710235120.3公开了金属/聚合物复合粉体的制备方法。该方法是将聚合物粉体材料表面改性;改性聚合物粉体表面敏化和活化;聚合物粉体表面化学镀。此方法工艺过程繁琐,本发明简化目前工艺流程,采用一种工艺简单聚合物粉体表面化学镀的方法。再如专利201410041075.4公开了一种聚合物基材表面选择性金属化方法,该方法须先用能量束对聚合物基材的需要形成图案的表面进行照射,并且所用聚合物基材是将一种混合物成型而得到的,然后对基材进行化学镀,工艺复杂,和本发明具有明显的区别。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种光催化用氧化亚铜/聚合物复合粉体的方法,以解决现有技术中的不足,有利于实现低成本制备光催化颗粒。

本发明提供了一种光催化用氧化亚铜/聚合物复合粉体的方法,包括以下步骤:

(1)将0.1~0.5g/ml的硝酸银溶液加入到硅烷中,以体积比为1:4的比例混合均匀,室温下搅拌30~60min,即得活化液;

(2)将聚合物粉体加入到步骤(1)中所得的活化液中进行活化处理,60℃~100℃下活化30~60min后在离心机中离心,水洗,室温下干燥1~30min;

(3)将步骤(2)中所得的聚合物粉体浸入到化学镀液中搅拌施镀,60℃~100℃下化学镀1~60min后,将得到的复合粉体在离心机中离心,水洗,室温下干燥1~30min。

优选的是,步骤(1)中所述的硅烷为γ-巯丙基三乙氧基硅烷。

优选的是,步骤(2)中所述的聚合物粉体为尼龙、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯中的至少一种。

优选的是,步骤(3)中所述的聚合物粉体为活化处理后浮在上层的粉体。

优选的是,步骤(3)中所述的化学镀液为将传统的化学镀铜液稀释5倍后加入0.1~10g/l的表面活性剂和0.01~20g/ml的聚乙烯醇,

优选的是,所述表面活性剂为阴离子表面活性剂。

优选的是,表面活性剂为十二烷基苯璜酸钠、甲基磺酸、苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种。

优选的是,步骤(3)中所述的复合粉体为化学镀后浮在上层的粉体。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:活化液中的硅烷为憎水性物质,与聚合物粉体分子作用,使疏水基团包裹在聚合物粉体表面,使聚合物粉体分子具有疏水性;化学镀液中的表面活性剂可降低溶液的表面张力,聚乙烯醇可调控颗粒的表面形貌;降低镀液的有效成份,有利于提高催化剂粒子和铜粒子的相对含量比,进而实现和控制氧化亚铜的沉积。本发明制备出的复合粉体具有良好的光催化特性;本发明有利于实现低成本制备光催化颗粒,对研究环境友好的光催化材料具有理论指导意义。

具体实施方式

一种光催化用氧化亚铜/聚合物复合粉体的方法,包括以下步骤:

(1)将0.1~0.5g/ml的硝酸银溶液加入到硅烷中,以体积比为1:4的比例混合均匀,室温下搅拌30~60min,即得活化液;

(2)将聚合物粉体加入到步骤(1)中所得的活化液中进行活化处理,60℃~100℃下活化30~60min后在离心机中离心,水洗,室温下干燥1~30min;

(3)将步骤(2)中所得的聚合物粉体浸入到化学镀液中搅拌施镀,60℃~100℃下化学镀1~60min后,将得到的复合粉体在离心机中离心,水洗,室温下干燥1~30min。

步骤(1)中所述的硅烷为γ-巯丙基三乙氧基硅烷。

步骤(2)中所述的聚合物粉体为尼龙、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯中的至少一种。

步骤(3)中所述的聚合物粉体为活化处理后浮在上层的粉体。

步骤(3)中所述的化学镀液为将传统的化学镀铜液稀释5倍后加入0.1~10g/l的表面活性剂和0.01~20g/ml的聚乙烯醇,

所述表面活性剂为阴离子表面活性剂。

表面活性剂为十二烷基苯璜酸钠、甲基磺酸、苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种。

步骤(3)中所述的复合粉体为化学镀后浮在上层的粉体。

本发明的实施例1:

一种光催化用氧化亚铜/聚合物复合粉体的方法,包括以下步骤:

(1)将0.2g/ml的硝酸银溶液加入到γ-巯丙基三乙氧基硅烷中,以体积比为1:4的比例混合均匀,室温下搅拌60min,即得活化液。

(2)将尼龙粉体加入到活化液中进行活化处理,60℃下活化60min后,取浮在上层的尼龙粉体在离心机中离心,水洗,室温下干燥15min。

(3)将活化后尼龙粉体浸入到化学镀氧化亚铜液中搅拌施镀,60℃下化学镀60min后,取浮在上层的复合粉体在离心机中离心,水洗,室温下干燥15min。

制备的氧化亚铜/尼龙粉体,浮在水表面,光催化效率高;随使用时间增加,逐渐净化环境,同时表面的疏水基团被光催化过程产生的活性物质破坏,逐渐的撑到水底。

本发明的实施例2:

一种光催化用氧化亚铜/聚合物复合粉体的方法,包括以下步骤:

(1)将0.5g/ml的硝酸银溶液加入到γ-巯丙基三乙氧基硅烷中,以体积比为1:4的比例混合均匀,室温下搅拌60min,即得活化液。

(2)将聚丙烯粉体加入到活化液中进行活化处理,75℃下活化45min后,取浮在上层的聚丙烯粉体在离心机中离心,水洗,室温下干燥15min。

(3)将活化后聚丙烯粉体浸入到化学镀氧化亚铜液中搅拌施镀,75℃下化学镀45min后,取浮在上层的复合粉体在离心机中离心,水洗,室温下干燥15min。

制备的氧化亚铜/聚丙烯粉体,浮在水表面,光催化效率高;随使用时间增加,逐渐净化环境,同时表面的疏水基团被光催化过程产生的活性物质破坏,逐渐的撑到水底。

本发明的实施例3:

一种光催化用氧化亚铜/聚合物复合粉体的方法,包括以下步骤:

(1)将0.1g/ml的硝酸银溶液加入到γ-巯丙基三乙氧基硅烷中,以体积比为1:4的比例混合均匀,室温下搅拌60min,即得活化液。

(2)将聚乙烯粉体加入到活化液中进行活化处理,90℃下活化15min后,取浮在上层的聚乙烯粉体在离心机中离心,水洗,室温下干燥15min。

(3)将活化后聚乙烯粉体浸入到化学镀氧化亚铜液中搅拌施镀,90℃下化学镀15min后,取浮在上层的复合粉体在离心机中离心,水洗,室温下干燥15min。

制备的氧化亚铜/聚乙烯粉体,浮在水表面,光催化效率高;随使用时间增加,逐渐净化环境,同时表面的疏水基团被光催化过程产生的活性物质破坏,逐渐的撑到水底。

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