[发明专利]自支撑金属氧化物纳米纤维催化净化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种自支撑金属氧化物纳米纤维催化净化材料，其特征在于：由金属盐和无机高分子絮凝剂按照摩尔比为1：0.001-0.05制备而成，

所述的金属盐为钴盐、镍盐、钛盐、锰盐、铈盐、铬盐、铁盐、镧盐、铜盐、锌盐、钨盐、钒盐、钼盐、钇盐、镨盐、钕盐中的一种或多种组合；

所述的无机高分子絮凝剂选用聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚磷氯化铝、聚硅氯化铝、聚合硫酸氯化铝、聚硅硫酸铝、聚硅氯化铁或聚合硅酸锌的一种。

2.根据权利要求1所述的自支撑金属氧化物纳米纤维催化净化材料，其特征在于：

钴盐选用六水合硝酸钴、草酸钴或乙酰丙酮钴；

镍盐选用氯化镍、乙酰丙酮镍或硝酸镍；

钛盐选用钛酸异丙酯、钛酸四丁酯或钛酸四乙酯；

锰盐选用氯化锰、硝酸锰或乙酰丙酮锰；

铈盐选用氯化铈或草酸铈；

铬盐选用乙酸铬或九水合硝酸铬；

铁盐选用乙酰丙酮铁、乙氧基铁、三氯化铁或六水合硫酸亚铁铵；

镧盐选用醋酸镧或硝酸镧；

铜盐选用乙酸铜、氯化铜或五水合硫酸铜；

锌盐选用氯化锌、七水合硫酸锌或乙酸锌；

钨盐选用磷钨酸、偏钨酸铵或钨酸钠；

钒盐选用偏钒酸铵、硫酸氧钒或三氯氧钒；

钼盐选用五氯化钼、乙酸钼或磷酸钼；

钇盐选用乙酸钇、氯化钇或硝酸钇；镨盐选用硝酸镨、乙酸镨或硫酸镨；

钕盐选用硝酸钕、氯化钕或乙酸钕。

3.一种权利要求1-2任一所述的自支撑金属氧化物纳米纤维催化净化材料的制备方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1：将一种或多种金属盐水解形成金属氢氧化物纳米胶粒，随后加入无机高分子絮凝剂搅拌5-100min，得到前驱体溶液；

所述的金属盐与无机高分子絮凝剂的摩尔比为1：0.001-0.05；

步骤2：将上述前驱体溶液通过静电纺丝成型工艺制成前驱体纳米纤维；

步骤3：将上述前驱体纳米纤维在空气下煅烧，得到自支撑金属氧化物纳米纤维催化净化材料。

4.根据权利要求3所述的自支撑金属氧化物纳米纤维催化净化材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤1中，金属盐水解是指强碱弱酸盐在pH为3-5条件下搅拌5-200min进行水解、或强酸弱碱盐在pH为10-12条件下搅拌5-200min进行水解，形成金属氢氧化物纳米胶粒，胶粒尺寸为0.1-50nm。

5.根据权利要求3所述的自支撑金属氧化物纳米纤维催化净化材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤2中，静电纺丝工艺参数为：纺丝环境温度为10℃-28℃，纺丝环境相对湿度为30％-70％，灌注速度为0.1mL/h-10mL/h，接收装置与喷丝头之间距离为10cm-30cm，喷丝头施加电压为10kV-50kV。

6.根据权利要求3所述的自支撑金属氧化物纳米纤维催化净化材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤3中，煅烧温度从室温逐步升至500℃-1300℃，升温速度为1℃/min-10℃/min，并且在最高煅烧温度时保持30min-150min。