[发明专利]具可见光催化性能的柔性TiO2

说明书

一种具可见光催化性能的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维及其制备方法，所述的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维是由静电纺丝法制得TBOT/PVDF纤维，然后经水热法合成柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维，所述的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维为核壳结构纤维，其内层为TiO₂/PVDF纤维内核，外层分布有MoS₂小颗粒。本发明制备的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维为壳核结构纤维，形貌可控，具有柔性、可见光催化性能、分离回收简单和可重复利用的优点，其制备过程简单，实验条件温和，为获得新型柔性纤维状可见光催化剂提供了一种有效的方法。

技术领域

本发明涉及一种光催化剂的制备方法，特别涉及一种具可见光催化性能的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维的制备方法。

背景技术

光催化技术作为一种高效、经济和环保的“绿色”技术为环境保护和能量转换提供了巨大的潜力。通过生产先进的光催化材料是解决当前全球环保需求的主要策略之一。在过去的几十年中，由于其良好的物理化学性质，无毒性，低成本，化学和光子稳定性，二氧化钛被证明是各种过渡金属氧化物半导体中光催化剂的有希望的候选者。然而，作为一种n型宽带隙半导体，二氧化钛只能吸收紫外光，而在太阳光谱中，紫外光仅占总阳光4％。另外，TiO₂光生电子空穴复合速率快，导致量子效率低，光催化活性低。此外，对于粉末状光催化剂，其催化反应完成后的分离和回收也非常困难，还容易造成二次污染。因此，制备高活性可回收TiO₂基光催化剂的关键因素是找到一种抑制光生电子-空穴对重组、缩小带隙和方便分离回收的策略。为了实现这一目标，包括杂质掺杂和基于TiO₂的异质结构的生长在内的许多策略已经被开发出来，旨在通过将其光捕获窗口扩大到可见光范围以及降低光生电子空穴复合率来提高TiO₂基光催化剂的光催化效率。此外，为了提高光催化剂的回收和分离，研究者提出将光催化材料负载于无机多孔材料或者高分子材料上，以便于回收利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种具可见光催化能力的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维的其制备方法，该方法制备的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维具有柔性、可见光催化性能、分离回收简单和可重复利用的优点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种具可见光催化性能的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维，其特征在于，所述的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维是由静电纺丝法制得 TBOT/PVDF纤维，然后经水热法合成柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维，所述的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维为核壳结构纤维，其内层为 TiO₂/PVDF纤维内核，外层分布有MoS₂小颗粒。

本发明还公开了上述具可见光催化性能的柔性TiO₂/PVDF@MoS₂复合纳米纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)将PVDF溶于有机溶液中，搅拌，然后加入TBOT溶液，持续搅拌，即得纺丝前驱体溶液；

(2)将步骤(1)制备得到的TBOT/PVDF纺丝前驱体溶液进行静电纺丝，得到纤维膜；