CN108842304A - 一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜及其制备方法 - Google Patents

一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜及其制备方法，其制备方法将纳米二氧化钛、聚丙烯腈(PAN)及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解在溶剂中制得静电纺丝溶液，经过静电纺丝得到负载纳米二氧化钛的纳米光催化纤维膜，该纳米光催化纤维膜经水处理后溶出PVP得到多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜；本发明方法简单，易于操作，成本低，所制备的光催化纤维膜具有高孔隙率、大比表面积的特点，有效地增大与反应物的接触面积，提高光催化降解效率，其光催化效率高达90％以上，对亚甲基蓝的去除率最高能够达到93％以上，其电纺纳米纤维作为载体将光催化剂二氧化钛固定，可防止催化剂的流失并对其回收利用，具有永久的光催化效果。

Description

一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜及其制备方法。
背景技术
环境污染问题日益严重，大量污染物排放到环境中，释放出具有毒性的甚至是具有致癌性的物质，人们通过各种物理、化学方法，如沉淀、吸附、反渗透、超滤等对有害物质进行分离，但这些技术仅仅是将这些污染物从水体中转移到淤泥等其他位置，并未对这些污染物进行根除，从而造成了新的污染。
光催化材料多为半导体材料，在有光的条件下会发生一系列氧化-还原反应。常用的二氧化钛以其无毒、价廉、催化活性高、化学性质稳定且能将有机物完全矿化成CO2、H2O等无机小分子的特点，引起了越来越多的学者关注，利用二氧化钛光催化剂降解有机污染物是目前研究的热点。
静电纺丝法是一种常用的制备纳米纤维的方法，在外加电场作用下，带电的高分子溶液或熔体在静电场中流动、变形，然后溶剂挥发或者熔体冷却而固化，于是得到了静电纺丝纤维，纤维直径可以达到数十纳米到数微米之间。静电纺纤维一般有大的比表面积以及纤维之间具有小孔等特殊形态，可用于活性物质的负载、催化剂应用、轻薄型加固、强化、疏水性涂层等。大量聚合物如聚丙烯腈(PAN)、聚环氧乙烯(PEO)、聚乳酸(PLA)等通过电纺丝法制备成纳米纤维膜而应用于药物缓释、催化剂应用等领域。
静电纺丝超细纤维膜重量轻，具有较高的空隙率、较小的孔径，对气体中悬浮的化学制剂微粒有很好的阻碍作用，且对空气及水汽有很高的透过率。现有技术中虽然存在以静电纺丝纤维为载体的具有光催化效果的PAN/TiO2纳米纤维膜产品，但其电纺纤维表面多数无多孔结构或制备工艺复杂，且存在吸附率、去除率及光催化效率低等技术问题，不能较好的用于空气或有机污染物的降解。
期刊文献“Preparation and characterization of electrospum PAN/TiO2fiber mat by elecron beam irradiation”，Phil-Hyun Kang等，Polymer(Korea)，第36卷第1期，第47-52页，2012年，公开了一种通过电子束照射的静电纺PAN/TiO2纤维垫的制备与表征，该文章中记载了将聚丙烯腈按重量比1:9溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，并加入一定重量比的钛酸四丁酯，制备聚合物溶液，加入与钛酸四丁酯摩尔比例为1:2的乙酸，进行反应生产TiO2，将聚合物溶液在80℃条件下搅拌4h得到均匀的PAN/TiO2溶液，然后经过静电纺丝工艺制得聚丙烯腈/TiO2纤维垫。该制备方法得到的聚丙烯腈/TiO2纤维垫，纤维表面无多孔结构，比表面积小，光催化降解效率低。另外，期刊文献“Synthesis of TiO2/polyacrylonitrile nanofibers composite and its application to lead ionsremoval from waste waters”，Maryam Shojaei等，Desalination and water treatment,第1403–1412页，2014年8月，公开了一种PAN/TiO2合成的复合纳米纤维膜及其在污水中去除铅离子的应用，该PAN/TiO2复合纳米纤维膜采用PAN、DMF及纳米二氧化钛形成的电纺丝液在一定静电纺丝工艺条件下制备而成，但该PAN/TiO2复合纳米纤维膜同样存在纤维表面无多孔结构，比表面积小，光催化降解效率低等问题，无法较好的吸附去除污水污染物。
中国专利申请CN104826622.A公开了一种多孔碳纳米纤维负载钐掺杂纳米二氧化钛材料及其制备方法和应用，其中制备多孔碳纳米纤维负载钐掺杂纳米二氧化钛材料的方法包括：(1)将钛的前驱体、钐的前驱体、水解抑制剂、聚合物、致孔剂及有机溶剂配成均匀纺丝液；(2)将纺丝液进行静电纺丝，获得纳米纤维膜；(3)将纳米纤维膜在空气氛围、200～300℃下预氧化处理1～6h，获得稳定化纳米纤维；(4)将稳定化纳米纤维在500～1000℃下碳化处理1～6h，获得多孔碳纳米纤维负载钐掺杂二氧化钛材料。该发明的制备方法采用钛的前驱体配制纺丝液，制备工艺复杂，且易存在钛的前驱体反应不完全，得出的二氧化钛数量、大小有限，催化降解效率低。
中国专利申请CN104588004A公开了一种紫外光催化降解有机污染物催化剂及制备方法，将钛酸四丁酯、乙酸、甲醇和聚乙烯吡咯烷酮倒入锥形瓶中，搅拌得到溶胶，经静电纺丝得到纳米纤维膜，煅烧得TiO2纳米纤维；将其置于硝酸银溶液中搅拌还原，紫外光照射得Ag/TiO2催化剂。该发明制备方法先通过静电纺丝得到PVP/TBT纳米纤维膜，再通过煅烧制得TiO2纳米纤维，煅烧过程存在部分煅烧不完全或死角，制得的TiO2纳米纤维质量不理想，TiO2纳米纤维比表面积小，光催化降解效率低。
中国专利申请CN106345314A公开了一种多孔氧化铁-氧化钛-活性炭复合纤维膜及制备方法，制备方法如下：(1)将聚丙烯腈(PAN)按质量比1:10的比例溶解于N，N-二甲基甲酰胺DMF溶液中，充分搅拌形成透明溶胶；同时，将钛酸四丁酯和硝酸铁按摩尔比1:9～9:1混合溶于DMF溶液中，充分搅拌形成透明溶液；将两种溶液均匀混合并在磁力搅拌器上搅拌得到前驱体溶胶；(2)将前驱体溶胶纺丝得到前驱体纤维膜；(3)将前驱体纤维膜在马弗炉中280℃预处理4h后，置于两块石墨板之间，放入氮气气氛炉中于700～800℃下焙烧4～10h，获得纳米结构多孔氧化铁-氧化钛-活性炭复合纤维膜材料。该发明结合了光催化、吸附和过滤性能，在可见光照射下，废水直接透过纤维膜被吸附和降解，制备方法中采用钛酸四丁酯，通过焙烧制得复合纤维膜材料，纤维膜材料比表面积小，且光催化剂有限，进而催化降解效率有限。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种方法简单、易于操作、成本低
的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，其技术方案如下：具体包括如下
步骤：
(1)将聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及纳米二氧化钛(TiO2)一起直接溶解在溶剂中进行静电纺丝溶液的配置；
(2)将步骤(1)的溶液在一定温度下进行剧烈搅拌，然后对搅拌后的溶液进行冷却处理得到电纺丝溶液；
(3)将上述步骤(2)制得的电纺丝溶液置于注射器中，在高压电源下，通过微量注射泵控制挤出速度，进行静电纺丝得到负载纳米二氧化钛的纳米光催化纤维膜；
(4)将步骤(3)制得的所述纳米光催化纤维膜浸入去离子水中，并在水浴中进行超声处理；
(5)将步骤(4)超声处理后的纳米光催化纤维膜放置于热水中浸泡一定时间，溶出PVP；
(6)将步骤(5)处理后的纳米光催化纤维膜放置于真空干燥箱中进行干燥处理，得到多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜。
优选地，所述步骤(1)中所述PAN相对溶剂为6～18wt.％，PVP相对溶剂为1～14wt.％，所述纳米TiO2相对溶剂为1～6wt.％，所述纳米TiO2为锐钛型，粒径为5～10nm。
优选地，所述步骤(1)中所述溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或多种。
优选地，所述步骤(2)中温度为40～70℃，剧烈搅拌时间为10～20h；所述电纺丝溶液需先自然冷却到室温再使用。
优选地，所述步骤(3)中挤出速度为0.1mL/h～0.3mL/h；电源电压为10～18kV，纺丝喷头至接收器的距离为15～25cm。
优选地，所述步骤(4)中水浴温度为50～80℃，超声处理时间为30～50min。
优选地，所述步骤(5)中热水浸泡温度为50～70℃，浸泡时间为20～30h。
优选地，所述步骤(6)中真空干燥温度为85～95℃，干燥时间为18h以上。
优选地，一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜制备方法制得的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜，该纳米光催化纤维膜的纤维直径为100～600nm，每根纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构，比表面积为101.12～117.46m2/g。
优选地，该纳米光催化纤维膜对亚甲基蓝的去除率最高能够达到93％以上，其光催化效率高达90％以上，具有永久的光催化效果。
本发明所获得的有益技术效果：
1)本发明解决了现有的纳米光催化材料中存在的吸附率、去除率、光催化效率低或制备工艺复杂等问题，本发明采用静电纺丝法制备光催化纤维膜，方法简单，易于操作，成本低，所制备的光催化纤维膜负载纳米二氧化钛粒子，具有高孔隙率、大比表面积的特点，能够有效地吸附及增大与反应物的接触面积，有效地提高了光催化降解效率；
2)本发明采用现代复合技术将纳米二氧化钛与聚丙烯腈和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)实现有机结合，再通过静电纺丝，纳米二氧化钛即可均匀分布纤维之中，该纳米纤维经水处理后溶出PVP得到了多孔纳米光催化纤维膜，该纳米光催化纤维膜的纤维直径为100～600nm；
3)本发明制备的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜最大的与众不同之处就是每一根纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构，比表面积为101.12～117.46m2/g，比表面积极大，从而使得几乎每一个纳米二氧化钛粒子都能与空气直接相通并接受光照，因此，每一个接受到光照并暴露在空气中的纳米二氧化钛粒子都能发挥光催化的功效。该纤维在阳光或灯光的作用下：能强力有效地分解汽车废气、甲醛、苯、胺气、有机废水等有毒有害污染物，极大地保障了人们工作及生活的环境安全；本发明制备的多孔光催化纤维膜对于亚甲基蓝的去除率最高能够达到93％，催化性能较无孔光催化纤维明显提高；
4)本发明采用电纺丝纳米纤维作为载体将光催化剂二氧化钛固定，可防止催化剂二氧化钛的流失并对其回收利用，经10次重复使用后依然具有很好的光催化活性，其光催化效率高达90％以上，具有永久的光催化效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
附图1为本发明制备的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜电镜扫描纤维形态示意图；
附图2为本发明实施例1-4所制备的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜产品的平均吸附率的对比效果图；
附图3为本发明实施例1-4所制备的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜产品对亚甲基蓝平均去除率的对比效果图。
具体实施方式
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例1
一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及纳米二氧化钛(TiO2)一起直接溶解在溶剂中进行静电纺丝溶液的配置，其中，PAN相对溶剂为18wt.％，，PVP相对溶剂为1wt.％，纳米TiO2相对溶剂为6wt.％，且纳米TiO2为锐钛型，粒径为5nm，所述溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)；
(2)将步骤(1)的溶液在40℃温度条件下进行剧烈搅拌，搅拌时间为20h，然后对搅拌后的溶液进行冷却处理得到电纺丝溶液，电纺丝溶液需先自然冷却到室温再使用；
(3)将上述步骤(2)制得的电纺丝溶液置于5mL规格的注射器中，在电源高压18kV下，通过微量注射泵控制挤出速度为0.1mL/h，纺丝喷头至接收器的距离为15cm，进行静电纺丝得到负载纳米二氧化钛的纳米光催化纤维膜；
(4)将步骤(3)制得的所述纳米光催化纤维膜浸入去离子水中，并在水浴中进行超声处理，水浴温度为50℃，超声处理时间为50min；
(5)将步骤(4)超声处理后的纳米光催化纤维膜放置于热水中浸泡，浸泡温度为70℃，浸泡时间为20h，溶出PVP；
(6)将步骤(5)处理后的纳米光催化纤维膜放置于真空干燥箱中进行干燥处理，干燥温度为95℃，干燥时间为18h以上，得到多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜。
如附图1所示，采用上述方法制得的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜，该纳米光催化纤维膜的纤维直径为100～600nm，纳米二氧化钛均匀分布在纤维之中，每一根纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构，比表面积为101.12～117.46m2/g，高孔隙率、大比表面积，从而使得几乎每一个纳米二氧化钛粒子都能与空气直接相通并接受光照，由于光催化的反应过程是在纳米二氧化钛粒子表面进行的，因此，每一个接受到光照并暴露在空气中的纳米二氧化钛粒子都能发挥光催化的功效；该纤维在阳光或灯光的作用下：能强力有效地分解汽车废气、甲醛、苯、胺气、有机废水等有毒有害污染物，极大地保障了人们工作及生活的环境安全；
实施例2
一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及纳米二氧化钛(TiO2)一起直接溶解在溶剂中进行静电纺丝溶液的配置，其中，PAN相对溶剂为12wt.％，，PVP相对溶剂为8wt.％，纳米TiO2相对溶剂为3.5wt.％，且纳米TiO2为锐钛型，粒径为8nm，所述溶剂为二甲基乙酰胺(DMAc)；
(2)将步骤(1)的溶液在55℃温度条件下进行剧烈搅拌，搅拌时间为15h，然后对搅拌后的溶液进行冷却处理得到电纺丝溶液，电纺丝溶液需先自然冷却到室温再使用；
(3)将上述步骤(2)制得的电纺丝溶液置于10mL规格的注射器中，在电源高压14kV下，通过微量注射泵控制挤出速度为0.2mL/h，纺丝喷头至接收器的距离为20cm，进行静电纺丝得到负载纳米二氧化钛的纳米光催化纤维膜；
(4)将步骤(3)制得的所述纳米光催化纤维膜浸入去离子水中，并在水浴中进行超声处理，水浴温度为65℃，超声处理时间为40min；
(5)将步骤(4)超声处理后的纳米光催化纤维膜放置于热水中浸泡，浸泡温度为60℃，浸泡时间为25h，溶出PVP；
(6)将步骤(5)处理后的纳米光催化纤维膜放置于真空干燥箱中进行干燥处理，干燥温度为90℃，干燥时间为18h以上，得到多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜。
如附图1所示，采用上述方法制得的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜，该纳米光催化纤维膜的纤维直径为100～600nm，纳米二氧化钛均匀分布在纤维之中，每一根纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构，比表面积为101.12～117.46m2/g，高孔隙率、大比表面积，从而使得几乎每一个纳米二氧化钛粒子都能与空气直接相通并接受光照，由于光催化的反应过程是在纳米二氧化钛粒子表面进行的，因此，每一个接受到光照并暴露在空气中的纳米二氧化钛粒子都能发挥光催化的功效；该纤维在阳光或灯光的作用下：能强力有效地分解汽车废气、甲醛、苯、胺气、有机废水等有毒有害污染物，极大地保障了人们工作及生活的环境安全；
实施例3
一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及纳米二氧化钛(TiO2)一起直接溶解在溶剂中进行静电纺丝溶液的配置，其中，PAN相对溶剂为6wt.％，，PVP相对溶剂为14wt.％，纳米TiO2相对溶剂为1wt.％，且纳米TiO2为锐钛型，粒径为10nm，所述溶剂为二甲基亚砜(DMSO)；
(2)将步骤(1)的溶液在70℃温度条件下进行剧烈搅拌，搅拌时间为10h，然后对搅拌后的溶液进行冷却处理得到电纺丝溶液，电纺丝溶液需先自然冷却到室温再使用；
(3)将上述步骤(2)制得的电纺丝溶液置于10mL规格的注射器中，在电源高压10kV下，通过微量注射泵控制挤出速度为0.3mL/h，纺丝喷头至接收器的距离为25cm，进行静电纺丝得到负载纳米二氧化钛的纳米光催化纤维膜；
(4)将步骤(3)制得的所述纳米光催化纤维膜浸入去离子水中，并在水浴中进行超声处理，水浴温度为80℃，超声处理时间为30min；
(5)将步骤(4)超声处理后的纳米光催化纤维膜放置于热水中浸泡，浸泡温度为50℃，浸泡时间为30h，溶出PVP；
(6)将步骤(5)处理后的纳米光催化纤维膜放置于真空干燥箱中进行干燥处理，干燥温度为85℃，干燥时间为18h以上，得到多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜。
如附图1所示，采用上述方法制得的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜，该纳米光催化纤维膜的纤维直径为100～600nm，纳米二氧化钛均匀分布在纤维之中，每一根纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构，比表面积为101.12～117.46m2/g，高孔隙率、大比表面积，从而使得几乎每一个纳米二氧化钛粒子都能与空气直接相通并接受光照，由于光催化的反应过程是在纳米二氧化钛粒子表面进行的，因此，每一个接受到光照并暴露在空气中的纳米二氧化钛粒子都能发挥光催化的功效；该纤维在阳光或灯光的作用下：能强力有效地分解汽车废气、甲醛、苯、胺气、有机废水等有毒有害污染物，极大地保障了人们工作及生活的环境安全；
实施例4
一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及纳米二氧化钛(TiO2)一起直接溶解在溶剂中进行静电纺丝溶液的配置，其中，PAN相对溶剂为9～15wt.％，，PVP相对溶剂为4～10wt.％，纳米TiO2相对溶剂为2～5wt.％，且纳米TiO2为锐钛型，粒径为6～9nm，所述溶剂为二甲基亚砜(DMSO)、和N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合溶剂，混合比例为1:1。
(2)将步骤(1)的溶液在50～60℃温度条件下进行剧烈搅拌，搅拌时间为13～17h，然后对搅拌后的溶液进行冷却处理得到电纺丝溶液，电纺丝溶液需先自然冷却到室温再使用；
(3)将上述步骤(2)制得的电纺丝溶液置于10mL规格的注射器中，在电源高压12～16kV下，通过微量注射泵控制挤出速度为0.15～0.25mL/h，纺丝喷头至接收器的距离为18～22cm，进行静电纺丝得到负载纳米二氧化钛的纳米光催化纤维膜；
(4)将步骤(3)制得的所述纳米光催化纤维膜浸入去离子水中，并在水浴中进行超声处理，水浴温度为60～70℃，超声处理时间为35～45min；
(5)将步骤(4)超声处理后的纳米光催化纤维膜放置于热水中浸泡，浸泡温度为55～65℃，浸泡时间为22～28h，溶出PVP；
(6)将步骤(5)处理后的纳米光催化纤维膜放置于真空干燥箱中进行干燥处理，干燥温度为88～92℃，干燥时间为18h以上，得到多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜。
如附图1所示，采用上述方法制得的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜，该纳米光催化纤维膜的纤维直径为100～600nm，纳米二氧化钛均匀分布在纤维之中，每一根纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构，比表面积为101.12～117.46m2/g，高孔隙率、大比表面积，从而使得几乎每一个纳米二氧化钛粒子都能与空气直接相通并接受光照，由于光催化的反应过程是在纳米二氧化钛粒子表面进行的，因此，每一个接受到光照并暴露在空气中的纳米二氧化钛粒子都能发挥光催化的功效；该纤维在阳光或灯光的作用下：能强力有效地分解汽车废气、甲醛、苯、胺气、有机废水等有毒有害污染物，极大地保障了人们工作及生活的环境安全；
实验结果表明，如附图2所示，本发明实施例1-4所制备的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的平均吸附率的对比效果图，随时间变化负载二氧化钛的多孔纳米光催化纤维膜的对有害物质的吸附率明显高于无孔纳米光催化纤维膜和纳米纤维膜；如附图3所示，本发明实施例1-4所制备的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜对亚甲基蓝平均去除率随时间变化明显高于无孔纳米光催化纤维膜；本发明制备的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜对于亚甲基蓝的去除率最高能够达到93％，催化性能较无孔光催化纤维明显提高。同时纤维作为载体将光催化剂纳米二氧化钛固定，可防止催化剂纳米二氧化钛的流失并对其回收利用，经10次重复使用后依然具有很好的光催化活性，其光催化效率为90％以上，具有永久的光催化效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，例如，步骤(1)中所述溶剂可以为二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或多种的任意组合，均可实现本发明的技术效果，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)将聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及纳米二氧化钛(TiO2)一起直接溶解在溶剂中进行静电纺丝溶液的配置；
(2)将步骤(1)的溶液在一定温度下进行剧烈搅拌，然后对搅拌后的溶液进行冷却处理得到静电纺丝溶液；
(3)将上述步骤(2)制得的静电纺丝溶液置于注射器中，在高压电源下，通过微量注射泵控制挤出速度，进行静电纺丝得到负载纳米二氧化钛的纳米光催化纤维膜；
(4)将步骤(3)制得的所述纳米光催化纤维膜浸入去离子水中，并在水浴中进行超声处理；
(5)将步骤(4)超声处理后的纳米光催化纤维膜放置于热水中浸泡一定时间，溶出PVP；
(6)将步骤(5)处理后的纳米光催化纤维膜放置于真空干燥箱中进行干燥处理，得到多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜。
2.根据权利要求1所述的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述PAN相对溶剂为6～18wt.％，PVP相对溶剂为1～14wt.％，所述纳米TiO2相对溶剂为1～6wt.％，所述纳米TiO2为锐钛型，粒径为5～10nm。
3.根据权利要求1所述的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中温度为40～70℃，剧烈搅拌时间为10～20h；所述静电纺丝溶液需先自然冷却到室温再使用。
5.根据权利要求1-3任一项所述的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中挤出速度为0.1mL/h～0.3mL/h；高压电源电压为10～18kV，纺丝喷头至接收器的距离为15～25cm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中水浴温度为50～80℃，超声处理时间为30～50min。
7.根据权利要求1-3任一项所述的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中热水浸泡温度为50～70℃，浸泡时间为20～30h。
8.根据权利要求1-3任一项所述的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中真空干燥温度为85～95℃，干燥时间为18h以上。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜制备方法制得的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜，其特征在于，该纳米光催化纤维膜的纤维直径为100～600nm，每根纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构，比表面积为101.12～117.46m2/g。
10.根据权利要求9所述的多孔负载型静电纺纳米光催化纤维膜，其特征在于，该纳米光催化纤维膜对亚甲基蓝的去除率最高能够达到93％以上，其光催化效率高达90％以上，具有永久的光催化效果。
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