[发明专利]一种钒掺杂钛酸锆光催化材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种钒掺杂钛酸锆光催化材料的制备方法，其特征在于，所述的光催化材料的微观形貌为纳米带，所述纳米带的直径为1-3μm，其中钛酸锆为正交相；

其制备方法，包括步骤如下：

（1）将锆源，钛源和柠檬酸溶于甲醇中，之后滴加酸溶液，调节混合体系的pH值为2.0-4.0，再加入钒源，搅拌均匀，得到前驱体溶液；所述锆源为八水合氧氯化锆，所述钛源为钛酸四丁酯；所述锆源与钛源的摩尔比为1:1；所述锆源与柠檬酸的质量比为（1.1-1.6）:（0.8-1.3）；所述锆源和甲醇的摩尔体积比为（3-5）mmol：（10-15）mL；所述钒源为偏钒酸铵或钒酸钠；所述钒源与锆源的摩尔比为（0.02-0.05）:1；

（2）向步骤（1）制得的前驱体溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌混合均匀，得到前驱体溶胶；之后在室温下进行静电纺丝，得到前驱体纤维；将所得前驱体纤维干燥、煅烧后，得到钒掺杂钛酸锆光催化材料；所述聚乙烯吡咯烷酮与甲醇的质量体积比为（0.6-1.6）g:（10-15）mL；所述静电纺丝的电压为12-28kV，相对湿度为10-35%，接收距离为10-30cm，推进速度为0.8-1.2mL/h；干燥温度为40-60℃，干燥时间为12-18h；煅烧温度为500-800℃，升温速率为1-5℃/min；煅烧时间为180-260min。

2.根据权利要求1所述的钒掺杂钛酸锆光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述酸溶液为盐酸溶液、硝酸溶液或乙酸溶液，所述盐酸溶液的质量浓度为37wt%，硝酸溶液的质量浓度为66wt%，乙酸溶液的质量浓度为99wt%。

3.根据权利要求1所述的钒掺杂钛酸锆光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中搅拌时间为40-60min。

4.根据权利要求1所述的钒掺杂钛酸锆光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为100-150万。

5.根据权利要求4所述的钒掺杂钛酸锆光催化材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为130万。

6.根据权利要求1所述的钒掺杂钛酸锆光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述聚乙烯吡咯烷酮与甲醇的质量体积比为（0.8-1.2）g:（10-15）mL。

7.根据权利要求1所述的钒掺杂钛酸锆光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述静电纺丝的电压为15-25kV。

8.权利要求1所述的制备方法制备得到的钒掺杂钛酸锆光催化材料的应用，应用于光催化降解抗生素。