CN114011442A - 一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法和产品及其应用 - Google Patents
一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法和产品及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法和产品及其应用，以TiO2、硝酸银和盐酸为原料，采用光沉积法制备Ag/AgCl/TiO2，经KH‑550和2‑(4‑(4,6‑二氯‑1,3,5‑三嗪‑2‑酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠改性后得到自分散反应性Ag/AgCl/TiO2，并将其对棉织物进行整理，掺杂Ag+后的TiO2的光催化性能得到了大大的改善，当Ti和Ag摩尔比为4:1时，Ag/AgCl/TiO2光催化性能最佳，整理后的棉织物可见光光照30min对亚甲基蓝溶液的降解率达97％，抗紫外和抗静电性能有明显提高，拉伸性能无显著变化，自分散反应性Ag/AgCl/TiO2与棉织物以共价键结合。
Description
技术领域
本发明属于纳米功能材料以及纺织印染工业技术领域，具体涉及到一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法和产品及其应用。
背景技术
随着科学技术的进步与发展，纺织品也越来越多元化，其中因功能纺织品具有抗菌、抗紫外、超疏水、自清洁等性能，备受关注。超疏水织物的制备方法有溶胶凝胶法、化学刻蚀和模板法等，通过赋予纺织品一层薄膜进而使污渍不易粘附在纺织品表面从而达到自清洁效果，但这些方法都会对环境造成污染。并且超疏水自清洁织物会因为有机物粘附于表面而失去自清洁效果，而光催化自清洁织物不仅具有超疏水性还可以利用太阳光将污染物分解为二氧化碳和水等小分子，这种方法更加贴合绿色环保的理念。
二氧化钛作为常用的光催化剂来源广泛、价格低，而且具有优异的物理化学和光电性能、较强的光催化能力、对环境友好等优点，但因其禁带宽度较大，使光利用率降低。
溶胶凝胶法、浸渍法以及偶联剂法是常用制备负载光催化剂织物的方法，但这些方法耐久性差、不能改善二氧化钛颗粒间易团聚的缺点且负载后的棉织物光催化效率较低。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，包括，
制备Ag/AgCl/TiO2：将TiO2分散在去离子水中，超声处理后，加入AgNO3溶液，超声处理后，磁力搅拌，加入HCl溶液，继续超声后磁力搅拌，然后放在氙灯下边光照边搅拌，反应结束将其沉淀离心，用去离子水和无水乙醇分别洗涤，烘干，即得Ag/AgCl/TiO2，其中，Ti和Ag的摩尔比1～6:1；
Ag/AgCl/TiO2氨基改性，制得氨基化的Ag/AgCl/TiO2；
取2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠和丙酮置于圆底烧瓶中，不断搅拌，加入氨基化的Ag/AgCl/TiO2，搅拌使其均匀分散，调节pH至5～6，待pH稳定后，恒温搅拌后，沉淀离心，用无水乙醇洗涤，在真空干燥箱中烘干，得到自分散反应性Ag/AgCl/TiO2。
作为本发明所述自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法的一种优选方案，其中：Ti和Ag的摩尔比4:1。
作为本发明所述自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法的一种优选方案，其中：Ag/AgCl/TiO2氨基改性，其改性步骤包括，
称取Ag/AgCl/TiO2、KH-550和氨水溶于去离子水和无水乙醇的混合液中，室温下搅拌后，沉淀离心、水洗3次，干燥后研磨，得到氨基化Ag/AgCl/TiO2。
作为本发明所述自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法的一种优选方案，其中：Ag/AgCl/TiO2与KH-550的质量比为1:1。
作为本发明所述自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法的一种优选方案，其中：氨水、去离子水和无水乙醇的体积比为0.5：5：45。
作为本发明所述自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法的一种优选方案，其中：Ag/AgCl/TiO2与氨水的质量体积比以g：mL计为2：5。
作为本发明所述自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法的一种优选方案，其中：2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠的制备方法，包括，
将10mmol对位酯与12mL去离子水置于锥形瓶中，在2℃下边搅拌边滴加4.4mL的1.25mol/LNa2CO3溶液,搅拌30min后将得到的灰白色悬浊液置于0℃的储存室中；
取10.5mmol三氯均三嗪溶于盛有12mL丙酮的圆底烧瓶中，在0℃条件下搅拌10min，使其完全溶解，将灰白色悬浊液逐滴滴加到三氯均三嗪溶液中，0℃搅拌10min，在整个过程中不断滴加1.25mol/L的Na2CO3溶液来保持溶液pH值范围在5～6之间，反应4h后即可得到得到白色悬浊液，将其进行抽滤，滤饼用丙酮洗涤去除多余的三氯均三嗪，将沉淀浸泡在丙酮中，再次进行抽滤，反复抽滤三次，最后在45℃的真空干燥箱中烘干，制得2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠。
作为本发明所述自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法的一种优选方案，其中：2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠与氨基化的Ag/AgCl/TiO2的比例以mmol：g计为2：0.5。
本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法制得的产品。
本发明的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法制得的产品在棉织物整理中的应用，包括，
称取0.05～0.3g的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2、0.05gNaCl和1g原棉织物与30mL去离子水置于锥形瓶中，超声30min，使得自分散反应性Ag/AgCl/TiO2分散均匀；
然后转移至90℃的恒温震荡染色机中，再加入0.45g的Na2CO3，反应2h后取出织物烘干
本发明有益效果：
(1)本发明采用化学改性制备了具有自分散、反应性的Ag/AgCl/TiO2，其在水中具有优良的分散性，并能与棉织物产生共价键结合，使得整理的棉织物具有优异的抗紫外性、自清洁性。
(2)本发明提供一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，优选Ti-Ag-4:1，实现最优的光降解效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明实施例中分散液静置前后分散情况：(a)Ag/AgCl/TiO2；(b)自分散反应性Ag/AgCl/TiO2图。
图2为本发明实施例中样品的X射线衍射图。
图3为本发明实施例中棉织物的X射线衍射图。
图4为本发明实施例中棉织物的SEM图，其中，(a)原棉，(b)Ti-Ag-0.3棉织物。
图5为本发明实施例中不同整理量自分散反应性Ag/AgCl/TiO2棉织物在可见光照射下的光降解和光动力曲线图，其中，(a)棉织物可见光光降解率曲线图，(b)棉织物可见光光动力曲线图。
图6为不同Ti-Ag不同摩尔比粉末可见光光动力学曲线图，其中，(a)Ti-Ag不同摩尔比粉末可见光光降解率曲线图，(b)Ti-Ag不同摩尔比粉末可见光光动力曲线图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。本发明中TiO2粒径为25nm，普通市售产品，其他原料无特别说明，均为普通市售。
实施例1
本实施例提供一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，步骤包括：
(1)Ag/AgCl/TiO2的制备
称取TiO2分散在50mL的去离子水中，超声10min，然后加入10mL，0.1mol/L的AgNO3溶液，超声10min后磁力搅拌20min；然后加入20mL，0.1mol/L的HCl溶液，继续超声10min后磁力搅拌20min，放在氙灯下边光照边搅拌持续30min，反应结束将其沉淀离心，用去离子水和无水乙醇洗涤3次，最后放在60℃的烘箱中烘干；其中，Ti和Ag的摩尔比4:1。
(2)氨基改性Ag/AgCl/TiO2的制备
称取0.2g的Ag/AgCl/TiO2、0.2g的KH-550和0.5mL的氨水溶于5mL去离子水和45mL的无水乙醇的混合液中，室温下搅拌24h后沉淀离心、水洗3次，干燥后研磨，得到氨基化Ag/AgCl/TiO2。
(3)2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠(SDTES)的合成
将10mmol(2.8131g)对位酯与12mL去离子水置于锥形瓶中，在2℃下边搅拌边滴加4.4mL的1.25mol/LNa2CO3溶液,搅拌30min后将得到的灰白色悬浊液置于0℃的储存室中；
取10.5mmol(1.9363g)三氯均三嗪溶于盛有12mL丙酮的圆底烧瓶中，在0℃条件下搅拌10min，使其完全溶解，将灰白色悬浊液逐滴滴加到三氯均三嗪溶液中，0℃搅拌10min；在整个过程中不断滴加1.25mol/L的Na2CO3溶液来保持溶液pH值范围在5～6之间，反应4h后即可得到得到白色悬浊液，将其进行抽滤，滤饼用丙酮洗涤去除多余的三氯均三嗪，将沉淀浸泡在丙酮中，再次进行抽滤，反复抽滤三次，最后在45℃的真空干燥箱中烘干，制得2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠，即SDTES。
(4)自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备
取2mmol的SDTES和20mL的丙酮置于圆底烧瓶中，不断搅拌，再加入0.5g的氨基化的Ag/AgCl/TiO2，搅拌使其均匀分散；
用1.25mol/L的Na2CO3溶液调节pH至5～6，待pH稳定后40℃下恒温搅拌反应3h；
反应结束后将沉淀离心，并用无水乙醇洗涤3次，然后在45℃的真空干燥箱中烘干，得到自分散反应性Ag/AgCl/TiO2。
Ag/AgCl/TiO2和自分散反应性Ag/AgCl/TiO2在水中静置前后分散情况如图1所示。
由图(a)可知，超声振荡30min后Ag/AgCl/TiO2和自分散反应性Ag/AgCl/TiO2均可分散在水中，形成均匀稳定的分散液。
如图(b)所示，静置1h后Ag/AgCl/TiO2基本沉淀在瓶底，而自分散反应性Ag/AgCl/TiO2仍均匀分散在水中，倒置后瓶底几乎没有出现沉淀。
所制得的药品粉末的晶体结构通过X射线衍射测定如图2所示。TiO2在2θ＝25.321°、48.062°、53.974°均有明显的衍射峰分别对应TiO2锐钛矿标准样卡(JCPDSNO.21-1272)中的(101)，(200)，(105)晶面，而2θ＝27.429°、54.434°、36.149°时，分别对应金红石标准样卡(JCPDSNO.87-0710)中的(110)，(211)，(101)晶面，并且锐钛矿对应峰面积远远高于金红石，故此样品中主要含有锐钛矿，只含少量的金红石。Ag/AgCl在2θ＝27.831°、32.243°、46.233°时，均有明显的衍射峰分别对应AgCl标准样卡(JCPDS NO.31-1238)中的(111)，(200)，(220)晶面，而在2θ＝38.116°、44.277°、64.426°、77.472°时，分别对应Ag标准样卡(JCPDSNO.04-0783)中的(111)，(200)，(220)，(311)晶面，可以很明显的看出AgCl特征峰非常明显。Ag/AgCl/TiO2出现了TiO2的(101)，(200)，(105)晶面，AgCl的(111)，(200)，(220)晶面，Ag的(111)，(200)，(220)，(311)晶面，表明成功制备了Ag/AgCl/TiO2。
实施例2
自分散反应性Ag/AgCl/TiO2对棉织物的整理
称取一定量(0.05g、0.1g、0.2g和0.3g)的实施例1制得的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2、0.05gNaCl和1g原棉织物与30mL去离子水置于锥形瓶中，超声30min，使得自分散反应性Ag/AgCl/TiO2分散均匀，然后转移至90℃的恒温震荡染色机中，再加入0.45g的Na2CO3,反应2h后取出织物烘干；
得到的棉织物分别记为Ti-Ag-0.05棉织物、Ti-Ag-0.1棉织物、Ti-Ag-0.2棉织物和Ti-Ag-0.3棉织物。
根据GB/T18830-2002，采用纺织品防紫外性能测试仪测试织物的抗紫外性能，分别对原始棉织物和自分散反应性Ag/AgCl/TiO2改性棉织物进行测试，每块试样测试五次取其平均值。
由表1可知，经过自分散反应性Ag/AgCl/TiO2整理的棉织物的UVA和UVB透过率都明显低于原棉织物，说明UVA和UVB较难穿透整理后的棉织物。原棉织物的UPF为6.01，紫外防护性能很差，而自分散反应性Ag/AgCl/TiO2整理的棉织物的UPF远远大于原棉织物，说明经过自分散反应性Ag/AgCl/TiO2整理的棉织物具有优异的紫外防护性能，并且随着自分散反应性Ag/AgCl/TiO2负载量的增加，棉织物UPF增加，紫外防护效果随之提高。
表1棉织物的抗紫外性能
图3为棉织物的X射线衍射图。
由图3可以看出原棉上只有在2θ＝14.9°、16.6°、22.65°和34.4°出现的衍射峰对应的晶面为纤维素的(101)、(110)、(002)和(040)。Ag/AgCl/TiO2在2θ＝25.321°、48.062°、53.974°为TiO2衍射峰出峰位置对应(101)，(200)，(105)晶面，2θ＝27.831°、32.243°、46.233°为AgCl衍射峰出峰位置对应(111)，(200)，(220)晶面，2θ＝38.116°、44.277°、64.426°、77.472°为Ag衍射峰出峰位置对应(111)，(200)，(220)，(311)晶面。而经整理后的棉织物不仅出现了纤维素的(101)、(110)、(002)和(040)晶面特征峰，还出现了二氧化钛对应的(101)，(200)晶面特征峰，Ag对应的(111)晶面特征峰以及AgCl对应的(101)，(200)，(220)晶面特征峰。由此可以看出Ag/AgCl/TiO2成功负载到棉织物上。
图4为棉织物的SEM图，其中，图(a)为原棉，原棉表面平滑光洁且无任何杂质，图(b)为Ti-Ag-0.3棉织物，整理后的棉织物表面明显附着了一些颗粒状物质，可以判断自分散反应性Ag/AgCl/TiO2已成功负载在棉织物上。
图5为不同整理量自分散反应性Ag/AgCl/TiO2棉织物在可见光照射下的光降解和光动力曲线图。由图(a)可以看出，原棉织物也有微量的光降解效果，这一光降解是亚甲基蓝溶液在可见光照射下的自降解，整理后的棉织物的光催化性能较原棉织物有了大幅的提升。同时随着棉织物上附着自分散反应性Ag/AgCl/TiO2越多，棉织物的光催化性能也随之提高，整理量为0.3g时棉织物的降解率达到了97％。由图(b)可以看出原棉织物的K值最低(K＝0.04536min-1)，随着自分散反应性Ag/AgCl/TiO2负载到棉织物上的量逐渐增加K值也逐渐增加，由图(b)分析可知Ti-Ag-0.3棉织物也具有最优异的光降解率。结果表明，负载自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的棉织物在可见光照射下具有自清洁性能。
实施例3
称取TiO2分散在50mL的去离子水中，超声10min，然后加入10mL，0.1mol/L的AgNO3溶液，超声10min后磁力搅拌20min；
然后加入20mL，0.1mol/L的HCl溶液，继续超声10min后磁力搅拌20min，然后放在氙灯下边光照边搅拌持续30min，反应结束将其沉淀离心，用去离子水和无水乙醇洗涤3次，最后放在60℃的烘箱中烘干；
根据Ti和Ag的摩尔比1:1、2:1、4:1和6:1的不同将其标记为S1、S2、S4和S6；Ag/AgCl也以相同的方法制备，过程中没有加入TiO2。
利用光降解亚甲基蓝溶液来评价试剂的光催化效果，图6为不同Ti-Ag不同摩尔比粉末可见光光动力学曲线图。
由图(a)可以看出TiO2、Ag/AgCl、Ti-Ag-1:1、Ti-Ag-2:1、Ti-Ag-4:1、Ti-Ag-6:1的K值分别为0.00392min-1、0.01554min-1、0.04112min-1、0.03508min-1、0.04402min-1、0.03318min-1，其中TiO2的K值最低，随着Ti-Ag的摩尔比增加，K值并没有随之增加，而是有所波动，由图可知Ti-Ag-4:1的K值最高，而根据图(a)分析可知Ti-Ag-4:1样品也具有最优益的光降解效果。
图(b)为不同Ti-Ag不同摩尔比粉末可见光光动力学曲线图。由图可以看出TiO2、Ag/AgCl、Ti-Ag-1:1、Ti-Ag-2:1、Ti-Ag-4:1、Ti-Ag-6:1的K值分别为0.00392min-1、0.01554min-1、0.04112min-1、0.03508min-1、0.04402min-1、0.03318min-1，其中TiO2的K值最低，随着Ti-Ag的摩尔比增加，K值并没有随之增加，而是有所波动，由图可知Ti-Ag-4:1的K值最高，而根据图(b)分析可知Ti-Ag-4:1样品也具有最优益的光降解效果。
本发明采用化学改性制备了具有自分散、反应性的Ag/AgCl/TiO2，其在水中具有优良的分散性，并能与棉织物产生共价键结合，使得整理的棉织物具有优异的抗紫外性、自清洁性。本发明提供一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，优选Ti-Ag-4:1，实现最优的光降解效果。
TiO2颗粒易团聚，与载体之间结合力小，耐洗性差，易脱落。将TiO2和Ag/AgCl复合并改性可以很好的改善TiO2光利用率低和分散性差的缺点。
本发明以TiO2、硝酸银和盐酸为原料，采用光沉积法制备Ag/AgCl/TiO2，经KH-550和2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠(SDTES)改性后得到自分散反应性Ag/AgCl/TiO2，并将其对棉织物进行整理，研究Ti和Ag摩尔比对Ag/AgCl/TiO2光催化性能的影响，探索自分散反应性Ag/AgCl/TiO2与棉织物的结合机理，利用光降解亚甲基蓝溶液来评价光催化剂和棉织物的光催化性能。掺杂Ag+后的TiO2的光催化性能得到了大大的改善，当Ti和Ag摩尔比为4:1时，Ag/AgCl/TiO2光催化性能最佳。XRD、SEM分析结果显示自分散反应性Ag/AgCl/TiO2成功负载在棉织物上，整理后的棉织物可见光光照30min对亚甲基蓝溶液的降解率达97％，抗紫外和抗静电性能有明显提高，拉伸性能无显著变化。机理分析表明自分散反应性Ag/AgCl/TiO2与棉织物以共价键结合。
Ag/AgCl/TiO2和硅烷偶联剂KH-550发生反应，引入氨基反应基团，得到氨基化Ag/AgCl/TiO2。然后，在0℃下，通过三氯均三嗪(TCT)中的一个氯原子与对位酯(Para-ester)中的氨基反应合成SDTES。然后在40℃下使氨基化Ag/AgCl/TiO2与SDTES上的一个氯原子发生取代反应，得到自分散反应性Ag/AgCl/TiO2，最后使三嗪环上剩下的一个氯原子与纤维素纤维发生反应，与棉织物生成共价键，使负载Ag/AgCl/TiO2棉织物的耐久性增强。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，其特征在于：包括，
制备Ag/AgCl/TiO2：将TiO2分散在去离子水中，超声处理后，加入AgNO3溶液，超声处理后，磁力搅拌，加入HCl溶液，继续超声后磁力搅拌，然后放在氙灯下边光照边搅拌，反应结束将其沉淀离心，用去离子水和无水乙醇分别洗涤，烘干，即得Ag/AgCl/TiO2，其中，Ti和Ag的摩尔比1～6:1；
Ag/AgCl/TiO2氨基改性，制得氨基化的Ag/AgCl/TiO2；
取2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠和丙酮置于圆底烧瓶中，不断搅拌，加入氨基化的Ag/AgCl/TiO2，搅拌使其均匀分散，调节pH至5～6，待pH稳定后，恒温搅拌后，沉淀离心，用无水乙醇洗涤，在真空干燥箱中烘干，得到自分散反应性Ag/AgCl/TiO2。
2.如权利要求1所述的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，其特征在于：Ti和Ag的摩尔比4:1。
3.如权利要求1所述的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，其特征在于：Ag/AgCl/TiO2氨基改性，其改性步骤包括，
称取Ag/AgCl/TiO2、KH-550和氨水溶于去离子水和无水乙醇的混合液中，室温下搅拌后，沉淀离心、水洗3次，干燥后研磨，得到氨基化Ag/AgCl/TiO2。
4.如权利要求3所述的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，其特征在于：Ag/AgCl/TiO2与KH-550的质量比为1:1。
5.如权利要求3所述的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，其特征在于：氨水、去离子水和无水乙醇的体积比为0.5：5：45。
6.如权利要求3所述的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，其特征在于：Ag/AgCl/TiO2与氨水的质量体积比以g：mL计为2：5。
7.如权利要求1所述的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，其特征在于：2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠的制备方法，包括，
将10mmol对位酯与12mL去离子水置于锥形瓶中，在2℃下边搅拌边滴加4.4mL的1.25mol/L Na2CO3溶液,搅拌30min后将得到的灰白色悬浊液置于0℃的储存室中；
取10.5mmol三氯均三嗪溶于盛有12mL丙酮的圆底烧瓶中，在0℃条件下搅拌10min，使其完全溶解，将灰白色悬浊液逐滴滴加到三氯均三嗪溶液中，0℃搅拌10min，在整个过程中不断滴加1.25mol/L的Na2CO3溶液来保持溶液pH值范围在5～6之间，反应4h后即可得到得到白色悬浊液，将其进行抽滤，滤饼用丙酮洗涤去除多余的三氯均三嗪，将沉淀浸泡在丙酮中，再次进行抽滤，反复抽滤三次，最后在45℃的真空干燥箱中烘干，制得2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠。
8.如权利要求1所述的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法，其特征在于：2-(4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-酰氨基)苯基磺酰基)乙基硫酸钠与氨基化的Ag/AgCl/TiO2的比例以mmol：g计为2：0.5。
9.权利要求1～8中任一所述的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2的制备方法制得的产品。
10.如权利要求9所述产品在棉织物整理中的应用，其特征在于：包括，
称取0.05～0.3g的自分散反应性Ag/AgCl/TiO2、0.05gNaCl和1g原棉织物与30mL去离子水置于锥形瓶中，超声30min，使得自分散反应性Ag/AgCl/TiO2分散均匀；
然后转移至90℃的恒温震荡染色机中，再加入0.45g的Na2CO3，反应2h后取出织物烘干。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101537350A (zh) * | 2009-04-27 | 2009-09-23 | 武汉理工大学 | 可见光活性的Ag/AgCl/TiO2纳米管阵列等离子体光催化剂及其制备方法 |
| CN104941615A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-09-30 | 天津工业大学 | 一种Ag/AgCl/TiO2纳米管的制备方法 |
| CN107456983A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-12 | 山东大学 | 一种Ag/AgCl/TiO2复合光催化材料及其制备方法和应用 |
| CN108339554A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-31 | 兴化市精密铸锻造产业研究院有限公司 | 一种Ag/AgCl和TiO2纳米线复合材料的制备 |
| CN110369733A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-10-25 | 盐城工学院 | 一种自分散银-碳粉的制备及染色方法 |
| CN112371144A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-19 | 盐城工学院 | 一种自分散反应性二氧化钛-溴氧化铋复合光催化剂的制备方法 |
-
2021
- 2021-10-29 CN CN202111269525.1A patent/CN114011442A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101537350A (zh) * | 2009-04-27 | 2009-09-23 | 武汉理工大学 | 可见光活性的Ag/AgCl/TiO2纳米管阵列等离子体光催化剂及其制备方法 |
| CN104941615A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-09-30 | 天津工业大学 | 一种Ag/AgCl/TiO2纳米管的制备方法 |
| CN107456983A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-12 | 山东大学 | 一种Ag/AgCl/TiO2复合光催化材料及其制备方法和应用 |
| CN108339554A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-31 | 兴化市精密铸锻造产业研究院有限公司 | 一种Ag/AgCl和TiO2纳米线复合材料的制备 |
| CN110369733A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-10-25 | 盐城工学院 | 一种自分散银-碳粉的制备及染色方法 |
| CN112371144A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-19 | 盐城工学院 | 一种自分散反应性二氧化钛-溴氧化铋复合光催化剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JIAN-FENG GUO ET AL.: ""Highly stable and efficient Ag/AgCl@TiO2 photocatalyst: Preparation,characterization, and application in the treatment of aqueous hazardous pollutants"", 《JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS》 * |
| PARVANEH NAKHOSTIN PANAHI ET AL.: ""Photocatalytic of Congo Red Decolorization in the Presence of Ag/AgCl/TiO2 Nanocomposite: Optimization of Process with Taguchi Method"", 《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》 * |
| PARVANEH NAKHOSTIN PANAHI ET AL.: ""Synthesis of Ag/AgCl/TiO2 nanocomposite and study of photocatalytic activity in VOCs removal from gas phase"", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIRONMENTAL ANALYTICAL CHEMISTRY》 * |
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