[发明专利]石墨烯与钒酸盐复合纳米纤维光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯与钒酸盐复合纳米纤维光催化剂，其特征是：由石墨烯与钒酸盐两种组分按每1mmol钒酸盐与10mg-30mg石墨烯的比例复合而成。

2.根据权利要求1所述石墨烯与钒酸盐复合纳米纤维光催化剂，其特征是：所述钒酸盐是LaVO₄、CeVO₄、PrVO₄或NdVO₄。

3.一种权利要求1或2所述石墨烯与钒酸盐复合纳米纤维光催化剂的制备方法，其特征是：采用静电纺丝法，纺丝液为聚乙烯吡咯烷酮与乙醇的无水体系，具体包括以下步骤：

（1）按1mmol：0.5g-1g：5ml：10mg-30mg的比例取稀土金属硝酸盐、聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇和石墨烯粉末；在搅拌状态下依次将稀土金属硝酸盐和聚乙烯吡咯烷酮溶解于无水乙醇中，再将石墨烯粉末浸入其中，充分搅拌均匀后超声分散30分钟，得到A液；

（2）按1mmol：5ml的比例取乙酰丙酮氧钒和无水乙醇，将乙酰丙酮氧钒溶解于无水乙醇中，得到B液；

（3）将B液逐滴加入A液中，充分搅拌4小时-8小时，制成纺丝液；

（4）将步骤（3）制成的纺丝液电纺成丝，得到复合纳米纤维毡；

（5）将步骤（4）得到的纤维毡置于空气中老化6小时-24小时，然后在500℃-600℃空气气氛下焙烧2小时-6小时除去聚乙烯吡咯烷酮，即得到石墨烯与钒酸盐复合纳米纤维光催化剂。

4.根据权利要求3所述石墨烯与钒酸盐复合纳米纤维光催化剂的制备方法，其特征是：所述步骤（4）的具体过程为：

将纺丝液吸入注射器，注射器的推进速度通过微量恒流泵控制，注射器针头朝下并连接高压电源正极，纤维收集板水平放置，置于注射器针头正下方并接地，针头与收集板之间距离10cm-20cm；在室温20℃-25℃，相对湿度为25%-45%的环境中，通过高压电源在注射器针头与收集板之间施加10-30kV电压，开启恒流泵控制注射器中纺丝液外射流速0.05 ml/小时-0.5ml/小时，即在收集板上得到含有石墨烯、稀土金属钒酸盐和聚乙烯吡咯烷酮的复合纳米纤维毡。