[发明专利]CdS/SiC中空介孔纳米纤维

权利要求书

1.CdS/SiC中空介孔纳米纤维，其特征在于，纳米纤维主要组成元素为Cd、S、Si和C，其中Si、C元素在纳米纤维中的主要表现形式为SiC构成支撑体，Cd、S元素主要表现形式为SiC的修饰体，CdS占纳米纤维总质量的12%；

所述CdS/SiC中空介孔纳米纤维的制备方法包括如下步骤：

前驱体微乳液配置：称取1.0g聚硅氮烷（PSN）和1.0g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶解在5g无水乙醇中，并在室温下剧烈搅拌6小时，获得成分均匀的微乳液；

有机前驱体纤维制备：将所得前体微乳液注入到具有不锈钢喷嘴的塑料注射器中，并置于微量注射泵上，设置注射速度为3.2ml/h；金属针头作电纺丝阳极，铁丝网作接收材料的阴极，阳极与阴极之间的距离为20cm，在18kV高压下进行静电纺丝，制备有机前驱体纤维材料；

高温热解：先将有机前驱体纤维材料置于温度为80℃的恒温烘干箱干燥4小时，然后置于箱式炉中在空气气氛下200℃保温2小时获得固化后的有机前驱体纤维；然后将固化的有机前驱体置于坩埚中，在0.lMPa的99.9%的Ar气氛保护下于1400℃保温1小时进行高温热解，然后随炉冷却；在炉子冷却至室温后，收集得具有中空介孔结构的碳化硅纤维粗制品；

去除杂质：将碳化硅纤维粗制品在700℃下空气煅烧2小时来除去样品中多余的碳；通过用混酸处理12小时，除去存在于SiC纤维中的其他杂质；然后用蒸馏水清洗样品，直至pH值为7，得具有中空介孔结构的碳化硅纤维；所述混酸为体积分数为10%的氢氟酸、10%的盐酸和80%的蒸馏水组成；

称取制得的0.2g具有中空介孔结构的碳化硅纤维置于50mL去离子水中超声分散，然后加入3.79mL 浓度为10mg/mL的 CdCl₂·5/2H₂O水溶液搅拌2h，之后继续加入3.99mL浓度为10mg/mL的Na₂S·9H₂O水溶液搅拌12h；混合液抽真空过滤后，固体置于聚四氟乙烯内衬的不锈钢容器中加入30mL水，在220℃反应12小时；对制备的CdS/SiC全介孔中空纳米纤维进行离子水洗涤，然后在60℃的空气条件下干燥，制备出CdS纳米晶修饰表面的SiC中空纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的CdS/SiC中空介孔纳米纤维，其特征在于，中空纳米纤维具有多孔和空心结构，多孔结构的孔包括介孔；所述中空介孔纳米纤维的比表面积为22.89 m²/g。

3.如权利要求1所述的CdS/SiC中空介孔纳米纤维在可见光光催化剂中的应用。