Fe³⁺、N共掺杂二氧化钛纤维多孔膜的制备方法

摘要

一种Fe³⁺、N共掺杂二氧化钛纤维多孔膜的制备方法，首先采用钛酸四正丁酯、硝酸铁、乙醇、冰乙酸和聚乙烯吡咯烷酮配成纺丝液，再用静电纺丝法制备九水硝酸铁掺杂钛前驱体微／纳米纤维多孔膜，最后通过热处理得到Fe³⁺、N共掺杂二氧化钛微／纳米纤维多孔膜。本发明的制备方法，工艺、设备简单，稳定可靠，操作方便，制得的Fe³⁺、N共掺杂二氧化钛微／纳米纤维多孔膜作光催化剂，光催化效率高，重复使用方便。在太阳光照射下，使废水中的有机物降解为小分子的水和二氧化碳，处理后的废水的色度和COD值均达到排放标准。该技术简单易行，适用范围广。

主权项

一种Fe³⁺、N共掺杂二氧化钛纤维多孔膜的制备方法，其特征是以静电纺丝法制备，包括如下步骤：步骤一：在钛酸四正丁酯中，依次加入冰乙酸和乙醇，使冰乙酸∶乙醇体积比为1∶2，搅拌10分钟后，再加入摩尔百分数为0.1％‑1.0％的Fe(NO₃)₃·9H₂O，搅拌30分钟后，加入到聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中，继续搅拌1天，得静电纺丝液，所述的钛酸四正丁酯在纺丝液中的含量为0.30g／ml；步骤二：把所得的静电纺丝液灌进注射器中，在注射器出口的下方13cm‑15cm处设置铝箔，高压电源的正极端与注射器的出口处连接，负极端与铝箔连接，并使电极间距为13cm‑15cm，所施加的电压为12kV；注射器以均匀速率0.1‑5ml／h将静电纺丝液从注射器中喷出，铝箔在注射器的出口收集纺出的纤维，连续纺丝6小时得Fe(NO₃)₃·9H₂O掺杂的钛前驱体纤维多孔膜；步骤三：在空气中放置1天以上；步骤四：放到马弗炉中在600℃下煅烧2小时，得到Fe³⁺、N共掺杂TiO₂纤维多孔膜。