一种磷酸盐纳米纤维光催化剂及其制备方法

摘要

一种磷酸盐纳米纤维光催化剂及其制备方法，该纳米纤维光催化剂为磷酸铋或磷酸银或磷酸铋与磷酸银的复合物，利用醇溶性好的磷酸晶体、有机铋盐等为前驱反应物，借助PVP与乙醇体系制备纺丝液，通过静电纺丝装置电纺成丝，再经高温焙烧后即得磷酸盐纳米纤维光催化剂。本发明制备的磷酸盐纳米纤维直径为25nm-90nm，具有较窄的带隙宽度，对水中污染物氧氟沙星表现出很好的可见光催化降解能力，同时可通过沉淀与溶液实现快速分离。

主权项

一种磷酸盐纳米纤维光催化剂的制备方法，该磷酸盐纳米纤维光催化剂直径为25 nm ‑90nm，所述磷酸盐是磷酸铋或磷酸银或磷酸铋与磷酸银的复合物，磷酸铋与磷酸银的复合物中铋的摩尔数M_Bi、银的摩尔数M_Ag、磷的摩尔数M_P满足如下关系：M_Ag/3+M_Bi=M_P；其特征是：采用静电纺丝法，纺丝液为无水乙醇的溶剂体系，具体包括以下步骤：（1）按1mmol有机铋盐或3mmol硝酸银或有机铋盐与硝酸银的混合物：5ml无水乙醇：0.5g‑1g聚乙烯吡咯烷酮的比例取有机铋盐或硝酸银或有机铋盐与硝酸银的混合物、无水乙醇和聚乙烯吡咯烷酮，其中有机铋盐与硝酸银的混合物的用量为2mmol或1.5mmol，且有机铋盐与硝酸银的混合物中铋的摩尔数M_Bi和银的摩尔数M_Ag满足关系M_Ag/3+M_Bi=1mmol；然后将有机铋盐或硝酸银或有机铋盐与硝酸银的混合物溶于无水乙醇中，再将聚乙烯吡咯烷酮溶于上述溶液中，得到A液；（2）按1mmol：5ml的比例将磷酸晶体溶于无水乙醇中，得到B液；（3）将B液逐滴加入A液中，充分搅拌4小时‑8小时制成纺丝液；（4）将上述纺丝液经过静电纺丝装置电纺成丝，得到含有磷酸盐和聚乙烯吡咯烷酮的复合纳米纤维毡；（5）将上述纤维毡置于空气中老化6小时‑24小时，然后在500℃‑600℃空气气氛下焙烧2小时‑6小时除去聚乙烯吡咯烷酮，即得到磷酸盐纳米纤维光催化剂。2.根据权利要求1所述的一种磷酸盐纳米纤维光催化剂的制备方法，其特征是：所述步骤（4）的具体过程为：将纺丝液吸入注射器，注射器的推进速度通过微量恒流泵控制，注射器针头朝下并连接高压电源正极，纤维收集板水平放置，置于注射器针头正下方并接地，针头与收集板之间距离10cm‑20cm；在室温20℃‑25℃，相对湿度为25%‑45%的环境中，通过高压电源在注射器针头与收集板之间施加10kV‑30kV电压，开启恒流泵控制注射器中纺丝液外射流速0.05 ml/小时‑0.5ml/小时，即在收集板上得到含有磷酸盐和聚乙烯吡咯烷酮的纳米纤维毡。