[发明专利]太阳光响应型纳米异质结构光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种太阳光响应型纳米异质结构光催化剂，其特征是该太阳光响应型纳米异质结构光催化剂是Ag₂O／TiO₂／V₂O₅纳米异质结构材料。

2.一种如权利要求1所述的太阳光响应型纳米异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于该方法的步骤是：

一、TiO₂／V₂O₅纳米纤维的制备：

(1)按质量百分比将15-17％的钛酸四丁酯、5-7％的平均分子量为1300000的聚乙烯吡咯烷酮、20-25％的无水乙醇、10-15％的二甲基乙酰胺和38％-46％的冰乙酸混合并搅拌均匀，得到聚乙烯吡咯烷酮／钛酸盐溶液，记为A溶液；然后按质量百分比将3-6％的双乙酰丙酮钒氧、12-16％的平均分子量为1300000的聚乙烯吡咯烷酮、80-84％的二甲基乙酰胺混合并搅拌均匀，得到B溶液；最后将搅拌均匀的A溶液与B溶液混合并搅拌均匀，得到聚乙烯吡咯烷酮／钛酸盐／双乙酰丙酮钒氧混合溶液；

(2)用静电纺丝法将聚乙烯吡咯烷酮／钛酸盐／双乙酰丙酮钒氧混合溶液纺丝得到纳米纤维初料，然后将纳米纤维初料在空气氛围下退火得到TiO₂／V₂O₅纳米纤维。

二、Ag₂O／TiO₂／V₂O₅纳米异质结构材料的制备：

(3)将AgNO₃按质量比1-2∶100溶于去离子水中，并加入TiO₂／V₂O₅纳米纤维搅拌均匀，得到TiO₂／V₂O₅悬浮液，其中TiO₂／V₂O₅纳米纤维和AgNO₃的质量比为1-4∶1；然后将NaOH溶于去离子水中配置成0.05-0.07M的NaOH溶液并注入到TiO₂／V₂O₅悬浮液中，持续搅拌，得到表面均匀沉积了Ag₂O纳米颗粒的TiO₂／V₂O₅纳米纤维悬浊液；

(4)将悬浊液进行固液分离，得到固体物质，固体物质用去离子水清洗，烘干后即得到Ag₂O／TiO₂／V₂O₅纳米异质结构材料。

3.根据权利要求2所述的太阳光响应型纳米异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于混合溶液中Ti／V原子比由A溶液和B溶液的量进行调节，使Ti／V原子比在1∶4至4∶1之间。

4.根据权利要求2所述的太阳光响应型纳米异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于静电纺丝的具体参数如下：静电纺丝针头内孔径为0.4-0.8mm，针头底端与金属接收板的距离为15-25cm，工作电压为15-25kV。

5.根据权利要求2所述的太阳光响应型纳米异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于退火条件如下：退火温度为450-600℃，退火时间为1-2h。

6.根据权利要求2所述的太阳光响应型纳米异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于悬浮液中TiO₂／V₂O₅纳米纤维和AgNO₃的质量比为1-4∶1。

7.根据权利要求2所述的太阳光响应型纳米异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于悬浮液中NaOH与AgNO₃的质量比为4∶17。

8.根据权利要求2所述的太阳光响应型纳米异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于NaOH溶液的注入速度为1-10ml／min。

9.根据权利要求2所述的太阳光响应型纳米异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于固液分离方法为离心分离。

10.根据权利要求2所述的太阳光响应型纳米异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于烘干温度为60-80℃。