[发明专利]一种二氧化铈-石墨相氮化碳光触媒纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化铈‑石墨相氮化碳光触媒纤维的制备方法，包括制备CeO₂纳米颗粒，将脲试剂与CeO₂纳米颗粒搅拌均匀后碾磨成粉末，将粉末加热至450～650℃进行煅烧处理，待冷却至室温后研磨至粉末状，即得到二氧化铈‑石墨相氮化碳，将质量比为0.1～10:0.01～1的聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化铈‑石墨相氮化碳一起加入六氟异丙醇中，超声分散后，制的光触媒乳浊液，采用光触媒乳浊液进行静电纺丝，将产物投入NaOH与CTAB形成的水溶液中进行水浴加热，再用去离子水和无水乙醇对水浴加热后产物进行洗涤，最后烘干，即制的二氧化铈‑石墨相氮化碳光触媒纤维，制备的二氧化铈‑石墨相氮化碳光触媒纤维具有较大的比表面积和可见光利用率。

技术领域

本发明属于纺织工程技术领域，涉及一种二氧化铈-石墨相氮化碳光触媒纤维的制备方法。

背景技术

随着全球科技的飞速发展和社会的极速进步，人类依靠对地球能源的开采和资源的利用，为人类社会创造了无与伦比的经济财富。科技为人类带来财富的同时，随着社会对能源需求量的日益增大，接踵而来的就是日益严重的环境污染和能源危机。环境污染和能源危机已经成为全世界迫切解决的重要难题，因此身为高效快捷经济环保的处理方法，半导体光催化技术应运而生。相较于通常的治理方法，该技术具有材料来源丰富，制备工艺简单，对环境无二次污染等优点，使其在治理污水，开发新能源领域迅速成为研究热门。作为现代新型高效可见光响应的光催化材料，g-C₃N₄以其极为优异的价带(VB)和导带(CB)位置，能在可见光下被激发进行光催化产氢，制备工艺简单绿色，物化性质稳固，前驱体来源广泛，无二次污染等独特优点成为光催化领域的明星材料。但同样，g-C₃N₄自身具有的材料比表面积小，光生载流子快速复合，量子效率低，可见光利用率低，难以回收等缺陷，也严重影响了它在光催化领域的研究前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种二氧化铈-石墨相氮化碳光触媒纤维的制备方法，制备的二氧化铈-石墨相氮化碳光触媒纤维具有较大的比表面积和可见光利用率，而且便于回收利用。

本发明所采用的技术方案是，一种二氧化铈-石墨相氮化碳光触媒纤维的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，制备CeO₂纳米颗粒；

步骤2，将脲试剂与CeO₂纳米颗粒搅拌均匀后碾磨成粉末，将粉末加热至450～650℃进行煅烧处理，待冷却至室温后研磨至粉末状，即得到二氧化铈-石墨相氮化碳；

步骤3，将质量比为0.1～10:0.01～1的聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化铈-石墨相氮化碳一起加入六氟异丙醇中，超声分散后，制的光触媒乳浊液；

步骤4，采用光触媒乳浊液进行静电纺丝，将产物投入NaOH与CTAB形成的水溶液中进行水浴加热，再用去离子水和无水乙醇对水浴加热后产物进行洗涤，最后烘干，即制的二氧化铈-石墨相氮化碳光触媒纤维。

本发明的技术特征还在于，

步骤1的具体过程如下：

步骤1.1，配置浓度为0.1g/mL～0.3g/mL的NaOH溶液；

步骤1.2，取Ce(NO₃)₃·6H₂O加入到步骤1.1制备的NaOH溶液中搅拌1h～5h，然后将所述溶液放入烘箱内烘干，最后取出研磨成粉末；

步骤1.3，用去离子水和酒精将步骤1.2制备的粉末清洗至中性，再将清洗后的粉末在50～70℃下烘干；

步骤1.4，将烘干后的粉末置于氧化铝坩埚中，再放置于马弗炉中升温至500℃～600℃煅烧处理，冷却至室温，取出研磨成纳米级颗粒，即得CeO₂纳米颗粒。