[发明专利]2，9，16，23-四硝基酞菁铜敏化NiO/Bi2

说明书

本发明涉及2，9，16，23‑四硝基酞菁铜敏化NiO/Bi₂WO₆纳米纤维催化剂及制备方法，本发明以静电纺丝技术制备NiO/Bi₂WO₆纳米纤维，再结合溶剂热技术将2，9，16，23‑四硝基酞菁铜(CuTNPc)通过原位生长的方式负载在NiO/Bi₂WO₆纳米纤维上得到纳米纤维光催化剂。本发明的纳米纤维催化剂，可以更大限度的利用太阳光，大大拓宽其在太阳光谱的响应范围，2，9，16，23‑四硝基酞菁铜敏化NiO/Bi₂WO₆纳米纤维可以有效的促进了光生电子‑空穴对的分离，增大光生载流子量，具有优异的光催化性能。增强光催化性能，同时有效的解决了四硝基酞菁铜难回收的问题。

技术领域

本发明涉及2，9，16，23-四硝基酞菁铜敏化NiO/Bi₂WO₆纳米纤维催化剂及制备方法，属于光催化技术领域。

背景技术

伴随着经济的快速发展，环境污染问题日益成为人类面临的重大问题，特别是水污染，其威胁着人类的健康，阻碍了经济的发展。因此，迫切需要探索解决水环境污染的有效方法。近些年，半导体光催化技术作为一种“绿色”技术，成本低廉，无二次污染，在光照条件下可以深度矿化各种污染物，得到了快速的发展。

在众多半导体光催化剂中，铋基氧化物因其稳定性高，无毒，合适的带隙结构和优异的光降解性能而受到广泛关注。其中，钨酸铋(Bi₂WO₆)具有Aurivillius层状结构和合适的带隙宽度(2.6-2.8eV)，并具有良好的光学稳定性。但是，Bi₂WO₆的可见光响应范围较窄(小于450 nm)，并且Bi₂WO₆的光生电子-空穴对极易复合，量子产率较低，限制了其光催化性能。因此，拓宽光响应范围和降低光生电子-空穴对的复合效率是提高其光催化性能的关键。

中国专利文献CN104923214A公开一种钨酸铋光催化薄膜及其制备方法，它由以下方法制备得到：1)制备钨酸铋粉末：将钨酸钠溶液缓慢滴加到硝酸铋溶液中，再滴加氢氧化钠溶液调节溶液的pH值至5～7，得到前驱体溶液，将所述前驱体溶液置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应结束后对反应液进行离心，分离出固体组分，真空干燥得到钨酸铋粉末； 2)制备钨酸铋光催化薄膜：将钨酸铋粉末采用干压法压制成型得到坯块，将所述坯块高温烧结制得溅射所需靶材，将靶材放入磁控溅射室，以石英玻璃片为衬底，经磁控溅射镀膜制得钨酸铋光催化薄膜。虽然该钨酸铋光催化薄膜重复性强，但光催化性能差。

氧化镍(NiO)由于其独特的催化、电学、磁学性质以及高的空穴迁移率，构建NiO/Bi₂WO₆异质结构可以有效促进光生电子-空穴对的分离。众所周知，一维纳米纤维材料长径比大，具有高的光催化活性和良好的循环性能，但NiO/Bi₂WO₆纳米纤维异质结构在太阳光谱的吸收范围小于480nm，对太阳光的利用率依然较低。

酞菁铜是一种重要的多功能高分子材料，具有良好的光电性能，正越来越引起人们广泛的研究。2，9，16，23-四硝基酞菁铜(CuTNPc)具有较好的稳定性，对550-750nm范围的太阳光谱有极强的吸收。但是由于单纯的2，9，16，23-四硝基酞菁铜是一种染料且颗粒尺寸极小，在循环利用时不利于回收，易造成二次污染。通过CuTNPc敏化NiO/Bi₂WO₆纳米纤维，将大大拓宽其在太阳光谱的响应范围，同时可以进一步增大光生载流子量，增强光催化性能，且一维结构有利于光催化剂的回收再利用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供2，9，16，23-四硝基酞菁铜敏化NiO/Bi₂WO₆纳米纤维催化剂及制备方法。