[发明专利]一种用于光催化的铋‑氧化钛纳米线材料及制备方法

摘要

本发明涉及一种用于光催化的铋‑氧化钛纳复合米线及制备方法，属于无机纳米材料领域。铋‑氧化钛纳复合米线的制备为将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、硝酸铋加入到N‑N二甲基酰胺（DMF）中，磁力搅拌一段时间后加入钛酸四丁酯和乙酰丙酮，再持续搅拌6小时以上，得到透明稳定的溶液。将溶液在静电纺丝发生装置中于一定条件下进行电纺，得到的电纺前驱纳米纤维首先在马弗炉中进行空烧以除去有机物。冷却至室温后，再放入管式炉中于氢气气氛下还原烧结。本方法节能环保，条件易于控制，成本低廉，容易大规模工业化生产。得到的铋‑氧化钛纳米线在光照下对甲基橙表现出良好的降解活性，反应20 min时甲基橙降解率达到95%以上，在污水处理方面具有广阔的应用前景。

主权项

一种用于光催化的铋‑氧化钛复合纳米线材料的制备方法，其特征在于，具体合成步骤如下：(1) 首先，将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、硝酸铋加入到N‑N二甲基酰胺（DMF）中，磁力搅拌一段时间后加入钛酸四丁酯和乙酰丙酮，再持续搅拌6小时以上，得到透明稳定的溶胶；(2) 将步骤（1）所述溶胶溶液在静电纺丝发生装置中于一定条件下进行电纺，其中包括：环境温度大于20℃，湿度小于85%RH，纺丝电压8~25KV，针头直径0.6~1.2mm，静电纺丝发生装置针头与接收器距离15~25cm；(3)将步骤(2)得到的电纺前驱纳米纤维首先在马弗炉中先以5℃/min的加热速率从室温加热至200℃，然后继续以10℃/min的加热速率升温至600℃焙烧2h，最后自然冷却到室温，以除去有机物；(4)冷却至室温后，放入管式炉中于氢气气氛下还原烧结；所制得的材料微观结构为直径200 nm的线状结构，成分为JCPDS 编号44‑1246的铋金属和编号为21‑1276的金红石结构的氧化钛。