静电纺丝法制备(Ga_1-xZn_x)(N_1-xO_x)纳米纤维的方法

摘要

本发明涉及一种静电纺丝法制备(Ga_1-xZn_x)(N_1-xO_x)纳米纤维的方法，包括：（1）将锌盐、镓盐、PVP分散到乙醇和水的混合溶液中，剧烈搅拌使其完全溶解形成均匀透明凝胶；（2）将上述凝胶进行静电纺丝，得到锌镓无机盐/PVP复合纳米纤维；（3）将上述锌镓无机盐/PVP复合纳米纤维进行煅烧，自然冷却至室温，即得锌镓复合氧化物纳米纤维；（4）将上述锌镓复合氧化物纳米纤维置于流动的氨气气氛氮化即可。本发明所需的反应温度低、反应时间大幅缩短；所制备的(Ga_1-xZn_x)(N_1-xO_x)纤维直径分布均匀、晶粒尺寸小、比表面积高，在可见光照射下可将水分解为氢气与氧气。

主权项

一种静电纺丝法制备(Ga_1‑xZn_x)(N_1‑xO_x)纳米纤维的方法，包括：(1)在室温下，将锌盐、镓盐、聚乙烯吡咯烷酮PVP分散到乙醇和水的混合溶液中，剧烈搅拌12～24h，使其完全溶解形成均匀透明凝胶；其中锌盐和镓盐可溶于水和乙醇，锌盐与镓盐的摩尔比为1:5～5:1；锌盐和镓盐之和与PVP的质量比为1:2～2:1；(2)将上述凝胶进行静电纺丝，得到锌镓无机盐/PVP复合纳米纤维；其中静电纺丝的工艺参数为：将所述的凝胶倒入注射器中，然后将所述的注射器固定于微流泵上，推进速率为5～30μL/min，喷嘴与接收铝箔或金属网的距离为10～20cm，在喷嘴与接收铝箔或金属网之间加10～20kV静电场进行纺丝，纺丝时环境湿度控制在15％～25％；(3)将上述锌镓无机盐/PVP复合纳米纤维进行煅烧，自然冷却至室温，即得锌镓复合氧化物纳米纤维；(4)将上述锌镓复合氧化物纳米纤维置于流动的氨气气氛氮化，待反应结束自然冷却至室温，得到(Ga_1‑xZn_x)(N_1‑xO_x)纳米纤维；其中制备的(Ga_1‑xZn_x)(N_1‑xO_x)纳米纤维直径均一，在80～100nm范围内，比表面积高达85.5m²/g；其中所述的氨气气氛氮化中氨气流量为200～400mL/min，氮化条件是升温速率为2～8℃/min，氮化温度为400～845℃，保温时间为3～10h。