光催化剂钒酸铋纳米纤维及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104549217A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201310473944.6(22)申请日2013.10.11(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人龚彩荣席鑫范国樑(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人王秀奎(51)Int.Cl.B01J23/22(2006.01)B01J35/06(2006.01)B82Y40/00(2011.01)C02F1/30(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称光催化剂钒酸铋纳米纤维及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了光催化剂钒酸铋纳米纤维及其制备方法和应用，首先利用溶胶法制备钒酸铋溶胶，然后利用电纺方法进行操作得到凝胶纤维，将电纺所得的凝胶纤维收集在坩埚中，按照2℃/min的速率进行焙烧，升温至400～550℃恒温2～3h，随炉温冷却至室温，可得到钒酸铋的纳米纤维。本发明克服已有钒酸铋光催化剂的粉体或者纤维状形貌的不足，该催化剂具有优异的光催化性能，适合应用于有机物的光解，且其制备方法过程简单。CN104549217ACN104549217A权利要求书1/1页1.光催化剂钒酸铋纳米纤维，其特征在于，具有比表面积为5—8m2/g，按照下述步骤进行制备：第一步，利用溶胶法制备钒酸铋溶胶首先按照钒酸铋化学计量比的要求，取硝酸铋或者Bi(NO3)3·6H2O、偏钒酸铵或者NH4VO3，溶解在稀硝酸中，形成橙黄色的均一溶液，所述稀硝酸为5ml体积百分比为60%的浓硝酸溶解在25ml的去离子水中混合均匀形成；然后向溶液中加入助纺剂聚乙烯吡咯烷酮增加溶液的黏度，直至所得溶液达到具有可纺性溶胶为止，充分搅拌均匀得黄色溶胶体系，室温20—25℃搅拌反应时间为2天；第二步，将所得钒酸铋溶胶进行电纺，将电纺所得的凝胶纤维收集在坩埚中，按照2℃/min的速率进行焙烧，升温至400～550℃恒温2～3h，随炉温冷却至室温，可得到钒酸铋的纳米纤维。2.根据权利要求1所述的光催化剂钒酸铋纳米纤维，其特征在于，在所述第一步中，将选用的稀硝酸作为溶剂，向体系中添加PVP，所述溶剂体积（ml）和PVP质量（g）为等比例，即30ml稀硝酸添加30gPVP。3.根据权利要求1所述的光催化剂钒酸铋纳米纤维，其特征在于，在所述第二步中，将所得钒酸铋溶胶加入到已固定在针管泵上的针管中，所述针管直径为3cm，将针管泵的流速调整为1～5ml/h，在针管和收集板之间加一高压电源，所述电压值为15～18kV，针尖与收集板之间的距离为13～17cm，开始进行电纺操作。4.光催化剂钒酸铋纳米纤维的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行制备：第一步，利用溶胶法制备钒酸铋溶胶首先按照钒酸铋化学计量比的要求，取硝酸铋或者Bi(NO3)3·6H2O、偏钒酸铵或者NH4VO3，溶解在稀硝酸中，形成橙黄色的均一溶液，所述稀硝酸为5ml体积百分比为60%的浓硝酸溶解在25ml的去离子水中混合均匀形成；然后向溶液中加入助纺剂聚乙烯吡咯烷酮增加溶液的黏度，直至所得溶液达到具有可纺性溶胶为止，充分搅拌均匀得黄色溶胶体系，室温20—25℃搅拌反应时间为2天；第二步，将所得钒酸铋溶胶进行电纺，将电纺所得的凝胶纤维收集在坩埚中，按照2℃/min的速率进行焙烧，升温至400～550℃恒温2～3h，随炉温冷却至室温，可得到钒酸铋的纳米纤维。5.根据权利要求4所述的光催化剂钒酸铋纳米纤维的制备方法，其特征在于，在所述第一步中，将选用的稀硝酸作为溶剂，向体系中添加PVP，所述溶剂体积（ml）和PVP质量（g）为等比例，即30ml稀硝酸添加30gPVP。6.根据权利要求4所述的光催化剂钒酸铋纳米纤维的制备方法，其特征在于，在所述第二步中，将所得钒酸铋溶胶加入到已固定在针管泵上的针管中，所述针管直径为3cm，将针管泵的流速调整为1～5ml/h，在针管和收集板之间加一高压电源，所述电压值为15～18kV，针尖与收集板之间的距离为13～17cm，开始进行电纺操作。7.如权利要求1—3之一所述的光催化剂钒酸铋纳米纤维在处理亚甲基蓝中的应用。8.利用权利要求4—6之一所述的制备方法得到的光催化剂钒酸铋纳米纤维在处理亚甲基蓝中的应用。2CN104549217A说明书1/4页光催化剂钒酸铋纳米纤维及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于光催化剂技术，更具体地说，涉及纳米纤维的新型光催化剂钒酸铋及其制备方法和应用。背景技术[0002]自从太阳能清洁能源的使用得到广泛关注以来，可见光催化剂的发展就得到越来越多的重视。因此，寻找一种具有更高光催化活性且能够在日常生活