[发明专利]异质结型MVO4与TiO2复合光催化纤维的制备方法

摘要

一种异质结型MVO₄与TiO₂复合光催化纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)对Si掺杂TiO₂纤维进行水热处理，得到表面粗糙化的Si掺杂TiO₂纤维；(2)按摩尔比1-1.5∶1∶5.5-7的比例分别称取M(NO₃)₃、乙酰丙酮氧矾和表面粗糙化的Si掺杂TiO₂纤维，溶于无水乙醇中，混合得到多相混合液；(3)将多相混合液转微波水热反应；反应完成后冷却至室温，取出纤维，洗涤获得MVO₄与TiO₂纤维复合前驱体；(4)对步骤(3)制得的纤维前驱体进行热处理，获得生长于TiO₂纤维表面的MVO₄与TiO₂复合光催化纤维。该制备方法简单易控，拓宽TiO₂纤维的可见光响应，可高效转化利用日光，MVO₄/TiO₂纤维带隙能可明显降低，光生载流子的复合机率减小，展现出良好的光催化效能。

主权项

一种异质结型MVO₄与TiO₂复合光催化纤维的制备方法，其特征是，包括以下步骤：(1)将Si掺杂TiO₂纤维置于水热釜内衬反应管上部的筛板网上，筛板网下方预先加入质量分数为4‑6％的HF溶液，将水热釜密封后转移至烘箱中，90‑110℃水热反应2小时‑4小时；HF蒸汽对Si掺杂TiO₂纤维进行表面粗糙化处理，待水热反应完成后取出Si掺杂TiO₂纤维，自然冷却到室温，再用无水乙醇和蒸馏水分别清洗3次，得到表面粗糙化的Si掺杂TiO₂纤维；(2)按摩尔比1‑1.5∶1∶5.5‑7的比例分别称取M(NO₃)₃(如In(NO₃)₃、Fe(NO₃)₃、Y(NO₃)₃)、乙酰丙酮氧矾和步骤(1)得到的表面粗糙化的Si掺杂TiO₂纤维；将M(NO₃)₃和乙酰丙酮氧钒先后完全溶于无水乙醇中，混合均匀，制得MVO₄前驱液；再加入表面粗糙化的Si掺杂TiO₂纤维，超声振荡30分钟‑60分钟，得到多相混合液；(3)将上述多相混合液转移至微波水热反应釜中，并将微波水热反应釜置于微波消解仪中，于120‑160℃保温30分钟‑60分钟；待反应完成后，冷却至室温过滤，将滤出物用水和无水乙醇分别清洗3次，获得MVO₄与TiO₂纤维复合前驱体；(4)将步骤(3)获得的MVO₄与TiO₂纤维复合前驱体在真空干燥箱中80℃干燥12小时，获得异质结型MVO₄(如：M＝In、Fe、Y)与TiO₂复合光催化纤维。