[发明专利]一种BiOBr空心纤维、制备方法及其作为光催化剂在光降解染料中的应用

说明书

本发明公开了一种BiOBr空心纤维的制备方法，包括以下步骤：1)将聚酯纤维置于水中，在超声震动环境中向水中加入Bi(NO₃)₃·5H₂O，按照Bi和Br摩尔比为1:1的比例加入NaBr溶液；2)将混合溶液中的纤维取出，加入到强碱溶液中进行化学刻蚀；3)将化学刻蚀后，强碱溶液中的沉淀物洗涤至中性，烘干得到BiOBr空心纤维。本发明公开了一种BiOBr空心纤维，由片状BiOBr组成的空心纤维结构；本发明公开了该BiOBr空心纤维作为催化剂在降解染料中的应用，作为光催化剂能够降解纺织印染用染料，且光催化降解后易于回收，具有较好的环境净化效果。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，涉及一种BiOBr空心纤维、制备方法及其作为光催化剂在光降解染料中的应用。

背景技术

BiOBr是一种具有层状结构和高可见光活性的光催化材料，在染料降解中表现出比传统光催化剂TiO₂有更优异的降解特性。目前，已报道的BiOBr多为片状或由片状组合形成的BiOBr球，在染料降解过程中，光催化剂易团聚，相对比表面减小，不利于光催化剂对光的吸收和有效的光生载流子发挥作用。通过将光催化剂以一定方式定向排列，可有效解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种BiOBr空心纤维、制备方法及其作为光催化剂在光降解染料中的应用。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种BiOBr空心纤维的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚酯纤维置于水中，在超声震动环境中向含有聚酯纤维的水中加入Bi(NO₃)₃·5H₂O，超声时间大于等于10min后，加入NaBr溶液得到混合液；其中，混合液中Bi(NO₃)₃·5H₂O和NaBr的摩尔比为1：1；

2)将步骤1)中的聚酯纤维从混合液中取出后加入强碱溶液进行化学刻蚀；

3)将化学刻蚀后得到的沉淀物洗涤直至中性，烘干后得到BiOBr空心纤维。

进一步的，步骤1)中采用超声功率为300W，超声频率为40-80kHz。

进一步的，混合液内的Bi(NO₃)₃·5H₂O的浓度为1mmol/L。

进一步的，步骤1)中，加入NaBr溶液的浓度为20-40mmol/L。

进一步的，步骤2)中强碱溶液的浓度为1-2mol/L。

进一步的，步骤2)中，化学刻蚀时间为10-30min。

进一步的，步骤2)中强碱溶液为NaOH或KOH。

一种BiOBr空心纤维，由片状BiOBr构成一维空心纤维。

进一步的，空心纤维长度为10-20μm，直径为2-5μm，空心纤维内径为1-2μm。

一种BiOBr空心纤维，作为光催化剂在降解染料中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的BiOBr空心纤维的制备方法以价格低廉的聚酯纤维为模板，以强碱为化学刻蚀剂，具有操作简便、成本低廉，适合于工业化生产的特点；