CN105316953B - 一种附着SnS2纺织品的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种附着SnS2纺织品的制备方法及其应用，本发明所涉及的纺织品的自清洁体系以SnCl4、Na2S为原料，N‑丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体作为溶剂，通过超声波法制备而成，所涉及的自清洁体系用于被红葡萄酒浸染的纺织品的紫外光降解中。在本发明涉及到的自清洁体系的制备过程中，采用具有低挥发性、良好稳定性、低毒性、不可燃性的离子液体为溶剂，实现了绿色化学的宗旨。本发明制备方法简单、易操作，合成的自清洁纺织品具有在紫外光条件下良好的自清洁效果，使得纺织品具有抗紫外线和自我清洁的特殊功能。

Description

一种附着SnS2纺织品的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于材料学领域，具体涉及一种附着SnS2纺织品的制备方法及其应用。
技术背景
蚕丝是熟蚕结茧时所分泌的丝液凝固而成的连续的长纤维，也称为天然丝。其主要成分是纤维状蛋白质丝纤蛋白，而红葡萄酒中所含的其他酒没有的特殊物质单宁，是一种天然的染料，其具有不易掉色的特点，蚕丝上的丝纤蛋白由于其氨基酸的特殊结构容易与红葡萄酒上的单宁形成十分稳定的特殊形态，使得蚕丝上红葡萄酒污渍极难清除。
还有，棉麻类的纺织品是天然的植物纤维，植物纤维包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶质、树胶质和一些非纤维素糖，其中含有的胶质对红葡萄酒中的单宁也会形成稳定不易清除的物质。
然而无论是蚕丝还是棉麻纺织品越来越被大多数人所喜欢，随着经济收入的提高红葡萄酒成为日常消费品，在很多场合上红葡萄酒都是必需品，且越来越多的人喜欢喝红葡萄酒。然而会因为种种的原因人们可能会不小心把红葡萄酒滴到衣服上，或者其他的纺织品上，严重影响纺织品的美观和人们的情绪。因此，如何高效、简洁清除纺织品上的红葡萄酒渍具有实用价值。
发明内容
针对现有技术中的缺陷和不足，本发明目的在于提供一种附着SnS2纺织品的制备方法及其应用，纺织品的自清洁体系以SnCl4、Na2S为原料，离子液体N-丁基吡啶四氟硼酸盐[Bpy][BF4]作为溶剂，通过超声波法制备而成，所涉及的自清洁体系用于被红葡萄酒浸染的纺织品的紫外光降解中。
实现本发明的具体技术方案如下：
一种附着SnS2纺织品的制备方法，包括以N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体为溶剂将SnS2颗粒通过浸渍法附着在纺织品上，所述的纺织品包括蚕丝纺织品、棉质纺织品和麻质纺织品。
具体的，包括将SnS2颗粒分散于N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体中得到混合溶液，再通过浸渍法将混合溶液中的SnS2颗粒附着在纺织品上。
更具体的，SnS2颗粒与N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体的摩尔比为5：6。
另外，所述的SnS2颗粒的粒径为4nm～24nm，N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体的纯度为0.99。
进一步的，所述的SnS2颗粒的制备原料包括SnCl4和Na2S。
更进一步的，所述的SnCl4和Na2S的摩尔比为1:2。
进一步的，包括将配方量的SnCl4和Na2S分散于N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体中得到混合溶液，将纺织品在混合溶液中浸泡，再将浸泡后的纺织品洗净烘干后即得附着SnS2纺织品。
具体的，还需将所述的混合溶液超声5～10min，且纺织品在混合溶液中浸泡并超声处理60min，超声频率为20kHz。
更具体的，所述的清洁烘干过程包括将浸泡后的纺织品经去离子水或无水乙醇清洗4～6次，清洗后的纺织品在60℃条件下烘干2～4h即得附着SnS2纺织品。
所述的制备方法制备得到的附着SnS2纺织品用于红葡萄酒自清洁的应用。
本发明的优点为：
(1)本发明采用离子液体N-丁基吡啶四氟硼酸盐作为溶剂进行蚕丝和棉麻类纺织品上SnS2的附着，使SnS2均匀的附着在纺织品上，解决了生成SnS2纺织品中光解反应差，生成的SnS2颗粒团聚严重甚至无法生成的问题；
(2)同时N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体还能与蚕丝或棉麻上与单宁结合位点的结合，减少了红葡萄酒中色素单宁与蚕丝和棉麻纺织品的结合位点，进一步的增强了纺织品的自清洁效果，且尤其对红葡萄酒的自清洁效果好；
(3)本发明制备方法简单，易操作，本发明所生成的SnS2纺织品具有纯度高，不易挥发，不易形成团聚现象等优点，且具有在紫外光条件下良好的自清洁效果。
附图说明
图1为实施例1制备得到产物的扫描电子显微镜图(SEM)；
图2为实施例2制备得到产物的扫描电子显微镜图(SEM)；
以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明做具体说明。
具体实施方式
蚕丝纺织品、棉质纺织品和麻质纺织品与红葡萄酒中的色素单宁行成稳定物质不容易分解，附着有SnS2的纺织品具有良好的紫外光催化活性，可以分解其稳定物，那么如何高效制备附着SnS2纺织品就成为重中之重。
目前大多采用SnCl4、Na2S为原料，使用的溶剂主要有乙醇、甲醇、苯、乙二醇与冰乙酸混合液、油酸等，然而使用不同的溶剂所造成的效果确有着巨大的差异，其主要表现在不同溶剂所生成的SnS2纤维素产品结构纯度不高，团聚现象严重，对红葡萄酒的光解反应也存在差距，用乙醇、甲醇、苯、乙二醇与冰乙酸混合液、油酸等作为溶剂所生成的SnS2纤维素易挥发、不稳定、光解反应差。
为解决这一问题发明人通过大量的研究实验发现使用N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体(简称[Bpy][BF4]离子液体)作为溶剂，并且按照摩尔质量比为1:2的SnCl4和Na2S分散于[Bpy][BF4]离子液体中，使用超声波进行超声处理混合物5～10min，成功地解决了附着SnS2纺织品易挥发、易团聚、不稳定、光解反应差的问题。
具体的本发明的制备方法包括：
步骤一：将摩尔质量为1:2的SnCl4和Na2S分散于[Bpy][BF4]离子液体中，为保证分散均匀，需超声处理混合物5～10min；
步骤二：在上述混合液中加入3×3cm的均匀纺织品，超声波处理30～60min；
步骤三：将上述蚕丝纺织品经去离子水、无水乙醇清洗4～6次，在60℃条件下烘干2～4h，得到最终产物。
本发明所述的N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体(简称为[Bpy][BF4])的纯度为0.99，购自上海成捷化学有限公司。
为了检验本发明方法制备的附着SnS2纺织品在紫外光照射下的光降解效果，对其进行光催化降解试验。光催化降解试验方法包括：在制备的纺织品上滴加10滴红葡萄酒，在距离纺织品15cm处开启紫外灯进行光照，30min后对降解结果进行比色法评判。评判原则为配制成红葡萄酒体积分数分别100％、90％、80％……0％等11个等级，在蚕丝纺织品上滴加10滴，颜色分别标定为10、9、8……0级，作为比色法的基准色。
本发明用以下实施例说明，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围下，变化实施都包含在本发明的技术范围内。
实施例1：
步骤一：将0.01mol SnCl4和0.02molNa2S分散于20mL纯度为0.99的[Bpy][BF4]离子液体中，为保证分散均匀，需超声处理混合物5～10min。
步骤二：在上述混合液中加入3×3cm的被红葡萄酒浸染均匀的蚕丝 纺织品，超声波处理60min。
步骤三：将上述蚕丝纺织品经去离子水、无水乙醇清洗4～6次，在60℃条件下烘干2～4h，得到最终产物。
如上步骤制备的自清洁SnS2蚕丝纺织品SEM如图1所示，从图中可以看出蚕丝纺织品上的SnS2颗粒极细小且形状十分清晰，分离良好，均匀附着于纤维上。SnS2颗粒的粒径为4nm～24nm。
为了检验本实施例制备的附着SnS2蚕丝纺织品在紫外光照射下的光降解效果，对其进行光催化降解试验。
经紫外线照射30min后，比色结果为1级，表明本实施例制备的附着SnS2蚕丝纺织品对红葡萄酒具有良好的自清洁效果。
实施例2：
本实施例与实施例1不同的是，本实施例的溶剂为去离子水。
本实施例制备的自清洁SnS2蚕丝纺织品SEM如图2所示，由图中可以看出，在无离子液体作为溶剂时，SnS2颗粒团聚现象严重。
为了检验此实施例制备的附着SnS2蚕丝纺织品在紫外光照射下的光降解效果，对其进行光催化降解试验。经紫外线照射30min后，比色结果为7级。表明[Bpy][BF4]离子液体是制备SnS2蚕丝纺织品的最佳溶剂。
实施例3：
本实施例与实施例1不同的是，本实施例的溶剂为乙醇。
为了检验此实施例制备的附着SnS2蚕丝纺织品在紫外光照射下的光降解效果，对其进行光催化降解试验。
经紫外线照射30min后，比色结果为5级。表明[Bpy][BF4]离子液体是制备SnS2纺织品的最佳溶剂。
实施例4：
将实施例1制备的附着SnS2蚕丝纺织品对啤酒浸染的自清洁效果，对其进行光催化降解试验。
经紫外线照射30min后，比色结果为4级。结果表明以[Bpy][BF4]离子液体作为溶剂而形成的SnS2蚕丝纺织品对红葡萄酒中特殊物质单宁具有特殊的作用。
实施例5：
将实施例1制备的附着SnS2蚕丝纺织品对啤酒浸染的自清洁效果，对其进行光催化降解试验。
经紫外线照射30min后，比色结果为4级。结果表明以[Bpy][BF4]离子液体作为溶剂而形成的SnS2蚕丝纺织品对红葡萄酒中特殊物质单宁具有特殊的作用。
实施例6：
本实施例与实施例1不同的是，纺织品为棉质纺织品，对其进行光催化降解试验。
经紫外线照射30min后，比色结果2级。表明以[Bpy][BF4]离子液体作为溶剂进行制备的方法也适用于其他的布料。
实施例7
本实施例与实施例1不同的是，纺织品为麻质纺织品，对其进行光催化降解试验。
经紫外线照射30min后，比色结果为2级。表明以[Bpy][BF4]离子液体作为溶剂进行制备的方法也适用于其他的布料。
实施例8：
本实施例与实施例1不同的是，步骤二中的超声时间为30min。
为了检验本实施例制备的附着SnS2蚕丝纺织品在紫外光照射下的光降解效果，对其进行光催化降解试验。
经紫外线照射30min后，比色结果为5级。表明超声波处理时间对实验结果有一定影响。
实施例9：
本实施例与实施例1不同的是，步骤二中的超声时间为10min。
为了检验本实施例制备的附着SnS2蚕丝纺织品在紫外光照射下的光降解效果，对其进行光催化降解试验。
经紫外线照射30min后，比色结果为6级。表明超声波处理时间对实验结果有一定影响。

Claims (5)

1.一种附着SnS2纺织品的制备方法，其特征在于，包括以N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体为溶剂将SnS2颗粒通过浸渍法附着在纺织品上，具体为将SnCl4和Na2S分散于N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体中得到混合溶液，将所述的混合溶液超声5～10min，将纺织品在混合溶液中浸泡，并超声处理60min，超声频率为20kHz，再将浸泡后的纺织品洗净烘干后即得附着SnS2纺织品；
所述的纺织品选自蚕丝纺织品、棉质纺织品和麻质纺织品中的一种；
所述的SnCl4和Na2S的摩尔比为1:2。
2.如权利要求1所述的附着SnS2纺织品的制备方法，其特征在于，SnS2颗粒与N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体的摩尔比为5：6。
3.如权利要求1或2所述的附着SnS2纺织品的制备方法，其特征在于，所述的SnS2颗粒的粒径为4nm～24nm，N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体的纯度为0.99。
4.如权利要求1所述的附着SnS2纺织品的制备方法，其特征在于，所述的洗净烘干包括将浸泡后的纺织品经去离子水或无水乙醇清洗4～6次，清洗后的纺织品在60℃条件下烘干2～4h即得附着SnS2纺织品。
5.权利要求1、2、3或4所述的制备方法制备得到的附着SnS2纺织品用于红葡萄酒自清洁的应用。
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