米纤 维膜，然后将其在放入真空转鼓干燥机中，在60°C下真空干燥12h，得到前驱体纳米纤维膜。 [0047] C、制备ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜
[0048]将步骤B得到的前驱体纳米纤维膜均匀铺平在包有铝箱纸的铁板上，放入马弗炉 中，设定升温速率为l°C/min，升至300°C，保温6h，再升温至380°C，保温lOmin，待降至室温 后，取出，制得ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜。
[0049]本实施例制得的ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的比表面积为7.091m2/g，孔 隙率为72.49%，平均孔径为1034.8nm，拉伸强度为1.5Mpa;对亚甲基蓝染料(其中汞灯紫外 光波长365nm，辐照时间4h，染料浓度为10ppm水溶液，纳米纤维光催化膜用量为3.0g/L)光 催化降解率可达88.25%，经三次循环使用后光催化降解率扔可达85.23%。
[0050] 实施例3
[00511 一种ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，包括如下步骤：
[0052] A、制备纺丝液
[0053]称取2g聚乙烯醇（型号：1799)，利用蒸馏水配制成质量分数为8%的水溶液；加入 聚四氟乙烯(PTFE)水乳液26.67g(固含量为60wt%)，（相当于总固含量34.84%j*PVA: PTFE为1:8)，得到混合液，再加入纳米ZnO粉5.17g(纳米氧化锌粉占混合液质量的10% )，持 续搅拌均匀后，静置脱泡12h，得到纺丝液；
[0054] B、制备前驱体纳米纤维膜
[0055] 将步骤A得到的纺丝液注入3个5ml静电纺丝注射器装置中，设置纺丝参数为：电压 为25KV，喷丝头与接收盘距离8cm，挤出速度6μ1/π?η，静电纺丝纤维收集用平板导电玻璃， 静电纺丝3h后从滚筒中取下制得的纳米纤维膜;然后将其置于真空转鼓干燥机中，在60°C 下真空干燥12h，得到前驱体纳米纤维膜。
[0056] C、制备ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜
[0057]将步骤B得到的前驱体纳米纤维膜均匀铺平在包有铝箱纸的铁板上，放入马弗炉 中，设定升温速率为l°c/min，升至370°C，保温2min，待降至室温后，取出，制得ZnO/全氟聚 合物纳米纤维光催化膜。
[0058]本实施例制得的ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的比表面积为10.231m2/g，孔 隙率为70.49%，平均孔径为936.8nm，拉伸强度为1.3Mpa。对亚甲基蓝染料(其中汞灯紫外 光波长365nm，辐照时间4h，染料浓度为10ppm水溶液，纳米纤维光催化膜用量为3.0g/L)光 催化降解率可达57.15%，经三次循环使用后光催化降解率扔可达52.20%。
[0059] 实施例4
[0060] 一种ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，包括如下步骤：
[0061] A、制备纺丝液
[0062]称取2.5g聚乙烯醇(型号：1788)，利用蒸馏水配制成质量分数为10%的水溶液，加 入聚全氟乙丙烯水分散乳液（固含量为60wt % )30g，（相当于总固含量31.82 %，其中PVA: FEP为1:6)，得到混合液，再加入硫酸锌5.5g(占混合液质量的10 % )，持续搅拌均匀后，静置 脱泡12h，得到纺丝液；
[0063] B、制备前驱体纳米纤维膜
[0064] 将步骤A得到的纺丝液注入注入3个5ml静电纺丝注射器装置中，设置纺丝参数为： 电压为25KV，喷丝头与接收盘距离8cm，挤出速度8μ1/π?η，静电纺丝纤维收集用平板导电玻 璃，静电纺丝3h后从滚筒中取下制得的纳米纤维膜;然后将其置于真空转鼓干燥机中，在60 °C下真空干燥12h，得到前驱体纳米纤维膜；
[0065] C、制备ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜
[0066]将步骤B得到的前驱体纳米纤维膜均匀铺平在包有铝箱纸的铁板上，放入马弗炉 中，设定升温速率为l°C/min，升至280°C保温8h，待降至室温后，取出，制得ZnO/全氟聚合物 纳米纤维光催化膜。
[0067]本实施例制得的ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的比表面积为9.944m2/g，孔 隙率为71.04%，平均孔径为668nm，拉伸强度为2. IMpa。对亚甲基蓝染料(其中汞灯紫外光 波长365nm，辐照时间4h，染料浓度为lOppm水溶液，纳米纤维光催化膜用量为3. Og/L)光催 化降解率可达79.50%，经三次循环使用后光催化降解率扔可达74.22%。
[0068] 实施例5
[0069] 一种ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，包括如下步骤：
[0070] A、制备纺丝液
[0071] 称取2.5g聚乙烯醇（型号：1788，PVA)，利用蒸馏水配制成质量分数为10%的水溶 液，加入全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)水分散乳液（固含量60wt%)30g，（相当于总固含 量31.82 %，其中PVA: FEP为1:6)，得到混合液，再加入醋酸锌5.5g(占混合液质量的10 % )， 持续搅拌均匀后，静置脱泡12h，得到纺丝液；
[0072] B、制备前驱体纳米纤维膜
[0073] 将步骤A得到的纺丝液注入注入3个5ml静电纺丝注射器装置中，设置纺丝参数为： 电压为25KV，喷丝头与接收盘距离8cm，挤出速度8μ1/π?η，静电纺丝纤维收集用平板导电玻 璃，静电纺丝3h后从滚筒中取下制得的纳米纤维膜;然后将其置于真空转鼓干燥机中，在60 °C下真空干燥12h，得到前驱体纳米纤维膜；
[0074] C、制备ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜
[0075]将步骤B得到的前驱体纳米纤维膜均匀铺平在包有铝箱纸的铁板上，放入马弗炉 中，设定升温速率为l°C/min，升至350°C保温6h，待降至室温后，取出，制得ZnO/全氟聚合物 纳米纤维光催化膜。
[0076]本实施例制得的ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的比表面积为9.158m2/g，孔 隙率为69.54%，平均孔径为642nm，拉伸强度为2.3Mpa。对亚甲基蓝染料(其中汞灯紫外光 波长365nm，辐照时间4h，染料浓度为lOppm水溶液，纳米纤维光催化膜用量为3.0g/L)光催 化降解率可达82.56%，经三次循环使用后光催化降解率扔可达76.38%。
【主权项】
1. 一种ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤： A、 制备纺丝液 首先，分别配制质量分数为6~15%的载体溶液和质量分数为50~70%全氟聚合物水 分散乳液;其次，将所述载体溶液与全氟聚合物水分散乳液以固含量1:1~10的比例混合均 匀，得到混合液;然后加入占所述混合液质量5~30%的锌盐或纳米氧化锌，混合均匀后脱 泡，得到纺丝液； 所述载体溶液为聚乙烯醇水溶液或粘胶纤维水溶液； B、 制备前驱体纳米纤维膜 将步骤A得到的纺丝液注入静电纺丝装置中，经静电纺丝、真空干燥后制得前驱体纳米 纤维膜； C、 制备ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜 将所述前驱体纳米纤维膜经烧结后，再降至室温得到所述ZnO/全氟聚合物纳米纤维光 催化膜。2. 如权利要求1所述ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，其特征在于:步骤 C中，烧结温度为290~390摄氏度，升温速率为1~10°C/min。3. 如权利要求1所述ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，其特征在于:步骤 C中，烧结分为两步，第一步从室温以1~10°C/min的升温速率升温至290~340°C，保温2~ 8h;第二步以1~10°C/min的升温速率升温至340~390°C。4. 如权利要求1所述ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，其特征在于:所述 聚乙烯醇的聚合度为1700~2400,醇解度88~99%。5. 如权利要求1所述ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，其特征在于:所述 全氟聚合物为聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯或全氟烷氧基乙烯基醚共聚物。6. 如权利要求1所述ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，其特征在于:所述 锌盐为硫酸锌、氯化锌、硝酸锌或醋酸锌。7. 如权利要求1所述ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，其特征在于:所述 全氟聚合物水分散乳液的粒径为〇. 1~〇. 2μηι。8. 如权利要求1所述ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，其特征在于:步骤 A中，所述混合液中载体溶液与全氟聚合物水分散乳液中固含量之比为1: 2，1:4，1:6，1:8或 1:10〇9. 如权利要求1所述ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，其特征在于:步骤 B静电纺丝的条件为：电压为15~25KV，喷丝头与接收盘距离8~25cm，挤出速度0.3~lmL/ h，静电纺丝纤维收集在旋转圆轴或平板上；步骤B的干燥温度为50~60°C，干燥时间为8~ 12h〇
【专利摘要】本发明公开一种ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的制备方法，包括如下步骤：A、将载体溶液与全氟聚合物水分散乳液混合均匀，加锌盐或纳米氧化锌，混匀后脱泡，得到纺丝液；B、将步骤A得到的纺丝液注入静电纺丝装置中，经静电纺丝、真空干燥后制得前驱体纳米纤维膜；C、将所述前驱体纳米纤维膜经烧结后，再降至室温得到所述ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜。该方法工艺简单，可控性强，重复使用性高，制得的ZnO/全氟聚合物纳米纤维光催化膜的光催化性能稳定，使用后易于回收。
【IPC分类】A62D3/17, D01D5/00, B01J35/10, B01J31/26, D04H1/728
【公开号】CN105709832
【申请号】CN201610061486
【发明人】黄庆林, 黄岩, 刘欢, 肖长发
【申请人】天津工业大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月28日...