[发明专利]一种可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO4

权利要求书

1.一种可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO₄，其特征在于，M为Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd中的一种，所述光催化材料MWO₄的微观形貌为纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO₄，其特征在于，所述纳米纤维的直径为500 nm以下，长度为1-20 μm。

3.根据权利要求1所述的可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO₄，其特征在于，所述光催化材料MWO₄可在λ＞760 nm的近红外光照射下，选择性降解四环素和双酚A。

4.根据权利要求1-3任一所述的可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO₄的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）可纺性前驱体溶胶的制备：将偏钨酸铵、乙酸盐作为反应原料（W：M摩尔比1:1），溶解在由乙醇和N,N-二甲基甲酰胺组成的混合溶剂中，加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)至粘度为0.5 Pa·S，搅拌均匀，得到可纺性前驱体溶胶备用；

（2）前驱体纤维的制备：将步骤1得到的可纺性前驱体溶胶进行静电纺丝，得到前驱体纤维；

（3）将步骤2纺出的前驱体纤维膜收集，进行干燥；

（4）将干燥好的纤维膜高温煅烧，待降温后，即可得到MWO₄纳米纤维光催化材料。

5.根据权利要求4所述的可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO₄，其特征在于，步骤（1）中，可纺性前驱体溶胶的具体制备方法为：将偏钨酸铵、乙酸盐作为反应原料，加入N,N-二甲基甲酰胺和乙醇组成的混合溶剂中，加入柠檬酸，搅拌至完全溶解，加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀，即可得到可纺性前驱体溶胶。

6.根据权利要求5所述的可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO₄，其特征在于，所述偏钨酸铵和乙酸盐的用量为0.5~1.0 mmol；所述柠檬酸用量为0.5~1.0mmol；所述混合溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和乙醇体积比（3.0~7.0）：（2.0~4.0）的混合溶剂；所述聚乙烯吡咯烷酮的用量为0.65~0.75 g。

7.根据权利要求4所述的可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO₄，其特征在于，步骤（2）中，所述前驱体纤维的制备具体为：将步骤1得到的可纺性前驱体溶胶装入带不锈钢针头的塑料注射器中，注射器的不锈钢针头与接收板之间的接收距离为13～18 cm，可纺性前驱体溶胶的喷出速率为0.8～2.0 mL/h，电压为18～22 kV，静电纺丝温度控制在22～28 ℃，得到前驱体纤维。

8.根据权利要求4所述的可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO₄，其特征在于，步骤（3）中，所述干燥的条件为：放入60 ℃干燥箱中干燥12 h。

9.根据权利要求4所述的可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO₄，其特征在于，步骤（4）中，所述煅烧的具体工艺为：将干燥好的纤维膜装入坩埚中，置于马弗炉内，以1～2 ℃/min的升温速率升温至500～550 ℃，保温120 min，待降温后即可得到MWO₄纳米纤维光催化材料。

10.权利要求1-3任一所述的可响应可见光和近红外光及其选择性降解的光催化材料MWO₄的应用，其特征在于，所述光催化材料MWO₄在近红外光的照射下具有一定的光催化性能，用于降解有机物，用于去除废水中的抗生素和激素。