本发明涉及光催化材料，具体涉及一种peek复合薄膜及其制备方法和应用。
背景技术：
1、甲醛（hcho）是一种典型的挥发性有机污染物，不仅广泛存在于室内装修所用的板材、涂料、胶粘剂等材料中，成为危害人体健康的主要室内空气污染物之一，还因化工生产过程中的无序排放，对水环境造成持续性威胁。同时，罗丹明b等人工合成有机染料因广泛应用于印染、造纸等行业，其废水排放已成为水环境中另一类典型的难降解有机污染物，这类染料具有色度深、毒性强、生物降解难度大的特点，严重破坏水生生态系统。因此，开发可同时适配气相、液相污染场景的高效、可持续治理技术，已成为亟待解决的现实课题。
2、在众多污染治理技术中，光催化技术因具有反应条件温和、矿化彻底、无二次污染等优势，已成为甲醛及有机染料降解领域的研究热点。然而，传统光催化剂多以粉末或颗粒形态存在，在气相与液相污染场景中均面临回收困难、易团聚失活且易造成二次污染的技术瓶颈，严重制约了其规模化应用。
3、为解决这一问题，现有研究尝试将光催化剂负载于玻璃、普通聚合物薄膜等载体上制备复合光催化材料，但仍存在明显缺陷。一方面，玻璃载体易碎且耐腐蚀性差，普通聚合物薄膜（如pet、pvdf）则存在抗紫外降解能力弱、长期使用易老化失效的问题，难以适应复杂恶劣的气液两相污染环境；另一方面，催化剂与载体界面结合力弱，易在使用过程中脱落，且单一催化剂（如tio2）可见光响应范围窄，复合催化剂的负载工艺又普遍存在分散性差、界面电荷转移效率低的问题，导致对甲醛与有机染料的催化效率与稳定性难以兼顾。
技术实现思路
1、为了解决现有光催化技术催化效率与稳定性难以兼顾的问题，本发明提出了一种peek复合薄膜及其制备方法和应用。
2、本发明的技术方案具体如下：
3、一种peek复合薄膜，包括so-peek薄膜基体和负载于所述so-peek薄膜基体上的mis/nto复合光催化剂；
4、所述so-peek薄膜基体由主链含有硫醚基团的聚醚醚酮材料制备得到；
5、所述mis/nto复合光催化剂由nto纳米纤维与含mg、in元素的化合物在硫代乙酰胺存在下经水热反应制备得到；
6、所述nto纳米纤维由钛酸正四丁酯和四水合乙酸镍经静电纺丝后煅烧制备得到；
7、所述so-peek薄膜基体与mis/nto复合光催化剂通过硅烷偶联剂改性复合连接。
8、本发明还提供一种peek复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：
9、s1、将钛酸正四丁酯和四水合乙酸镍溶于n,n-二甲基甲酰胺和无水乙醇的混合溶液中；加入过量的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌；将溶液转移至静电纺丝机中进行静电纺丝，对得到的纳米纤维进行煅烧，得到nto纳米纤维；
10、s2、将nto纳米纤维、mgcl2·6h2o、incl3溶解于去离子水，加入硫代乙酰胺，形成均匀溶液，进行水热反应，得到mis/nto复合光催化剂；
11、s3、将4,4’-二羟基对苯硫醚、4,4’-二氟二苯甲酮以及无水碳酸钾依次加入到n,n-二甲基甲酰胺中混合，惰性气体保护下反应；产物经甲苯旋蒸后，用丙酮抽滤，再用蒸馏水洗涤抽滤，干燥得到白色粉末；
12、s4、将4,4’-二氟二苯甲酮、对苯二酚加入到二苯砜中加热熔融，再加入无水碳酸钾和无水碳酸钠，搅拌，升温反应后，加入所述白色粉末继续反应，温度进一步升高后继续反应，冷水中出料，粉碎，用丙酮和蒸馏水洗涤抽滤，干燥，得到so-peek粉末；
13、s5、将so-peek粉末、抗氧化剂、硅烷偶联剂在高速混合机中混合，获得预混料，将预混料投入双螺杆挤出机中挤出、冷却、切粒，获得so-peek粒料；
14、s6、将so-peek粒料投入单螺杆挤出机中，经t型模具挤出流延，再经纵向拉伸，获得so-peek薄膜；
15、s7、将so-peek薄膜、mis/nto复合光催化剂加入硅烷偶联剂水溶液中，加热搅拌进行水解反应后洗涤干燥，得到peek复合薄膜。
16、优选地，步骤s1中所述钛酸正四丁酯和四水合乙酸镍的摩尔比为1：1；所述n,n-二甲基甲酰胺和无水乙醇的体积比为5：3。
17、优选地，步骤s2中所述nto纳米纤维、mgcl2·6h2o、incl3、硫代乙酰胺的摩尔比为20~88：1：2：7~12；所述水热反应的温度为160~220℃，时间为10~16h。
18、优选地，步骤s3中所述4,4’-二羟基对苯硫醚、4,4’-二氟二苯甲酮和无水碳酸钾的摩尔比为3：28：5；
19、所述将4,4’-二氟二苯甲酮和对苯二酚的摩尔比为1：1；
20、所述白色粉末的用量为4,4’-二氟二苯甲酮和对苯二酚总质量的10~20%；
21、无水碳酸钾、无水碳酸钠的用量为质量比1~5：15~25。
22、优选地，步骤s3中所述反应的温度为140~180℃，反应时间为6~10h；
23、优选地，步骤s4中所述升温反应的升温速率为30℃/h，在160~280℃下反应3.5h；
24、所述加入白色粉末继续反应的时间为1h；
25、所述温度进一步升高后继续反应的温度为300℃，反应时间为3h。
26、优选地，所述so-peek粉末、抗氧化剂和硅烷偶联剂的质量比为100:3:5。
27、所述双螺杆挤出机的挤出温度为370~390℃；所述单螺杆挤出机的挤出温度为350~370℃。
28、优选地，所述so-peek和mis/nto复合光催化剂的质量比为50：1.5~4.5；
29、所述硅烷偶联剂水溶液的质量分数为3%；
30、所述水解反应的温度为60~90℃，时间为6~10h。
31、本发明还提供一种上述peek复合薄膜在气相污染治理或者水处理领域中的应用。
32、与现有技术相比，本发明通过构建硫铟镁/钛酸镍复合光催化剂与主链含硫醚基团的聚醚醚酮薄膜一体化的光催化复合体系，同步解决了传统光催化材料的应用缺陷与污染物治理的场景局限。具体有益效果如下：
33、复合薄膜可同时针对气相甲醛与液相罗丹明b两类典型污染物发挥光催化降解作用，其中可见光下1h内甲醛去除率达63.71%，10min可完全降解罗丹明b，兼顾气相污染治理与废水液相污染处理，突破单一光催化材料仅适配单一场景的应用壁垒。
34、以so-peek薄膜为载体实现光催化剂的固载化，使催化剂与反应介质有效分离，彻底规避传统粉末/颗粒光催化剂易流失、团聚失活、难以回收及二次污染的技术瓶颈，大幅提升材料的实际使用安全性。
35、优化mis与nto的最优负载比例后，复合催化剂形成高效异质结界面，光生载流子分离效率提升；降解甲醛的活性基团以空穴和超氧自由基为主，反应路径高效，且材料可在λ＞420nm可见光下驱动催化反应，无需依赖紫外光源，能耗更低、适用场景更宽泛。
36、so-peek基体保留了peek优异的耐化学腐蚀性、抗紫外光降解性能，同时硫醚基团的引入提升了基体与光催化剂的界面结合力，避免催化剂脱落失效；多次循环降解实验后，材料对甲醛的降解性能无显著衰减，具备优异的循环使用稳定性，可适配恶劣复杂的水污染及多工况气相污染环境。
37、通过调控mis前驱体投料比、光催化剂在so-peek薄膜中的负载量，可精准获得最优催化性能的工艺参数，制备流程可重复性强，既保证了光催化活性，又不破坏peek薄膜的成型性与力学性能，具备规模化制备与应用的潜力。