[发明专利]土壤修复用Cotton/PPy/MWCNTs复合光催化织物的制备方法

说明书

本发明涉及一种土壤修复用Cotton/PPy/MWCNTs复合光催化织物的制备方法，包括：（1）将Bi(NO₃)·5H₂O和NH₄VO₃分别溶解在4M HNO₃和1M NaOH中，混合后调节pH值为1‑3，将此反应体系在160‑180℃水热反应4‑6小时，最终得到产物BiVO₄。（2）将Py和FeCl₃·5H₂O(摩尔质量之比为1:2‑1:3)加入含有前处理后棉织物的去离子水中，匀速搅拌一段时间后取出，经水洗烘干得到产物A，将A加入含有MWCNTs和SDBS的分散溶液中，超声15‑45分钟后经水洗烘干得到产物B；将上述产物B加入到超声30‑60分钟后的BiVO₄和PEG2000均匀分散液中，在60‑80℃下匀速搅拌2‑4小时，取出水洗烘干后既得到Cotton/PPy/MWCNTs/BiVO₄复合光催化织物。本发明操作简单，反应过程易于控制。适合工业化生产使用，具有绿色清洁、环保的效果。

技术领域

本发明属于土壤治理技术，具体是一种土壤修复用Cotton/PPy/MWCNTs/BiVO₄复合光催化织物的制备方法。

背景技术

在工业极其发达的现代社会，生产生活中产生的大量污染物正在时时刻刻侵袭着人类乃至整个生态圈赖以生存的自然环境，土壤污染等问题十分严峻，促使当今世界对于环境问题的重视程度已经超过了以往任何时刻。在这样的大背景下，人们对于环境的治理和检测方面的研究从未停歇，例如用于新型光催化技术治去除土壤中的污染物，在解决环境污染问题方面显示出极大的应用潜力。

目前光催化技术存在的主要问题之一是光催化效率较低，有限的太阳光利用率和电子空穴对的高复合率阻碍了它们的进一步发展。材料的光催化和光电催化活性受到光生电子-空穴对的快速复合以及中间物种的后反应的限制。国内外研究人员已经发展了很多办法克服，包括合成复合光催化剂将光吸收范围从紫外区扩展到可见和近红外光区；通过表面改性、元素掺杂和异质结构建等改性方法促进光生电子和空穴分离并抑制其复合，使用偏压促进电子的定向传输。然而高效地分离光生载流子仍然是一个很大的挑战。将具有催化活性的纳米结构与导电基质材料通过物理或化学方法杂化复合是构筑高性能催化剂的有效途径。构建多维度纳米杂化材料对光催化技术治理环境领域的基础研究和实际应用都具有巨大的应用价值。本发明使用增强催化剂中内电场的手段实现快速降解土壤中有机污染物，利用光照来激发电子跃迁，进而通过电子转移过程产生自由基片段，实现在温和条件下有机物中化学键的断裂。对比于传统的物理吸附或是化学氧化的方法，光催化降解具有更加高的效率以及矿化率，并且可以避免二次污染。常见的光催化及如TiO₂只对紫外区段的光响应，对可见光的响应较差。

发明内容

针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种土壤修复用Cotton/PPy/MWCNTs/BiVO₄复合光催化织物的制备方法，该方法操作过程简单，成本低，环保，无二次污染，便于工业化生产，得到的复合材料具有较好的催化降解效果。

实现本发明目的的技术方案是：

一种土壤修复用Cotton/PPy/MWCNTs/BiVO₄复合光催化织物的制备方法，包括：

（1）在常温下，将一定量Bi(NO₃)·5H₂O 加入到4M HNO₃中搅拌至溶解，同时将一定量NH₄VO₃溶解在1M NaOH中；在磁力搅拌下将两溶液混合，调节pH值为1-3，加入反应釜中160-180℃水热反应4-6小时后将产物取出水洗烘干得到BiVO₄；