本發(fā)明涉及材料合成方法,具體的是一種Ce摻雜PI/CuO復(fù)合薄膜的制備方法。
背景技術(shù):
聚酰亞胺(PI)作為一種綜合性能優(yōu)異的高分子材料,廣泛用于航空、航天、納米、微電子和激光等領(lǐng)域。半導(dǎo)體氧化物是重要的催化劑,尤其是納米金屬氧化物,較大的比表面積賦予其特殊的理化性質(zhì),增強(qiáng)了催化性能。將2種不同的金屬氧化物進(jìn)行摻雜,可以實(shí)現(xiàn)電子-空穴對更好的分離,擴(kuò)大催化劑對光的響應(yīng)范圍,提高了光的利用率。
當(dāng)前,我國污水處理亟需低能耗、生態(tài)型的污水處理技術(shù)。光催化反應(yīng)是利用光催化劑在紫外線照射下具有的氧化還原能力達(dá)到分解凈化污染物的效果,利用光催化降解可以將有機(jī)污染物分解為二氧化碳和水等小分子,凈化效果徹底。將金屬氧化物負(fù)載于PI薄膜表面,既拓寬了PI的應(yīng)用范圍,也解決了光催化劑的回收利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種Ce摻雜PI/CuO復(fù)合薄膜的制備方法,提供一種新的制備方法。
本發(fā)明采用的制備方法,包括如下步驟:
將PI薄膜在超聲波下清洗15-20min,然后將其放入5-6mol/L KOH溶液中處理25-30min,沖洗過后將薄膜放入Cu(CH3COO)2·H2O、Ce(NO3)3·6H2O(Ce3+量為7-9%(wt,質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)、離子液濃度為0.45mol/L)溶液中離子交換,取出清洗并烘干,最后通過階段升溫對薄膜進(jìn)行熱處理,先從室溫用1h升溫到130℃,保持1h;再從130℃經(jīng)過1h升溫到340℃,保持4h,即制得Ce摻雜PI/CuO薄膜。
本發(fā)明的有益效果是:合成工藝簡單,反應(yīng)條件溫和,生產(chǎn)成本較低,可重復(fù)性好,制得的Ce摻雜PI/CuO復(fù)合薄膜亞甲基藍(lán)降解率可達(dá)93.2-93.8%,TOC去除率79.2-80.1%。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容,由技術(shù)常識可知,本發(fā)明也可通過其它 的不脫離本發(fā)明技術(shù)特征的方案來描述,因此所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明范圍內(nèi)的 改變均被本發(fā)明包含。
實(shí)施例1:
將PI薄膜在超聲波下清洗15min,然后將其放入5mol/L KOH溶液中處理25min,沖洗過后將薄膜放入Cu(CH3COO)2·H2O、Ce(NO3)3·6H2O(Ce3+量為7%(wt,質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)、離子液濃度為0.45mol/L)溶液中離子交換,取出清洗并烘干,最后通過階段升溫對薄膜進(jìn)行熱處理,先從室溫用1h升溫到130℃,保持1h;再從130℃經(jīng)過1h升溫到340℃,保持4h,即制得Ce摻雜PI/CuO薄膜。
實(shí)施例2:
將PI薄膜在超聲波下清洗20min,然后將其放入6mol/L KOH溶液中處理30min,沖洗過后將薄膜放入Cu(CH3COO)2·H2O、Ce(NO3)3·6H2O(Ce3+量為9%(wt,質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)、離子液濃度為0.45mol/L)溶液中離子交換,取出清洗并烘干,最后通過階段升溫對薄膜進(jìn)行熱處理,先從室溫用1h升溫到130℃,保持1h;再從130℃經(jīng)過1h升溫到340℃,保持4h,即制得Ce摻雜PI/CuO薄膜。
采用本發(fā)明方法制備Ce摻雜PI/CuO薄膜,薄膜表面生成了氧化物晶體,根據(jù)謝樂公式計算得,平均晶粒尺寸為19-20nm;光催化活性通過實(shí)驗(yàn),亞甲基藍(lán)降解率可達(dá)93.2-93.8%,TOC去除率79.2-80.1%。