[发明专利]一种以多孔二氧化硅纤维为载体的近红外响应性光催化剂的制备方法及光催化剂

权利要求书

1.一种以多孔二氧化硅纤维为载体的近红外响应性光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)以稀土氧化物为原料采用水热法制备上转换晶体粉末；

(2)将步骤(1)得到的上转换晶体粉末分散在溶剂中得到上转换晶体分散液，将二氧化钛前驱体、表面活性剂、水、和无水乙醇混合均匀得到二氧化钛前驱液，将上转换晶体分散液和二氧化钛前驱液混合搅拌1～10h，在150～200℃反应2～14小时，反应产物经离心、洗涤、干燥，得到核壳结构上转换发光材料；

(3)将聚丙烯腈与水溶性聚合物溶解于溶剂中，进行静电纺丝得到复合纤维，溶于水中得到多孔聚丙烯腈纤维，将多孔聚丙烯腈纤维置于二氧化硅前驱体、核壳结构上转换发光材料、表面活性剂、酸性水溶液的混合液中，充分搅拌后，然后在惰性气氛中700～1200℃下煅烧30min～3h，得到所述光催化剂。

2.根据权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于：

所述稀土氧化物选自Y₂O₃、Yb₂O₃、Tm₂O₃、Er₂O₃、Ho₂O₃中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的光催化剂制备方法，其特征在于：

所述稀土氧化物包括Y₂O₃、Yb₂O₃和Tm₂O₃，其中Y、Yb、Tm的摩尔比为(74.9～80)：(15～25)：(0.1～10.1)。

4.根据权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于：

所述二氧化钛前驱体选自异丙醇钛、钛酸丁酯、四氯化钛、硫酸钛、二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于：

所述二氧化硅前驱体选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸丁酯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于：

所述水溶性聚合物选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚马来酸酐、聚季铵盐、聚乙二醇中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于：

所述表面活性剂选自乙二胺四乙酸、柠檬酸三钠、聚乙烯吡咯烷酮、酒石酸、草酸、磺基水杨酸、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于：

步骤(2)中，上转换晶体、二氧化钛前驱体、表面活性剂的质量比为5：(2～20)：(5～20)。

9.根据权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于：

步骤(3)中，核壳结构上转换发光材料在二氧化硅前驱体中的占比为0.05～10g/L。

10.一种根据权利要求1～9之任一项所述的以多孔二氧化硅纤维为载体的近红外响应性光催化剂的制备方法得到的光催化剂。