[发明专利]一种静电纺丝法制备BiVO4纤维的方法

权利要求书

1.一种静电纺丝法制备BiVO₄纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）配制BiVO₄前驱溶液：

1.1）将Bi(NO₃)₃·5H₂O和一水柠檬酸溶于去离子水中，并搅拌均匀，然后加入乙醇胺并继续搅拌至澄清，得到A溶液；其中，溶于去离子水中的Bi(NO₃)₃·5H₂O和一水柠檬酸的摩尔比为1.200:1.799；每0.01200mol的Bi(NO₃)₃·5H₂O加入4.5ml的乙醇胺；

1.2）将偏钒酸铵和一水柠檬酸溶于去离子水中，得到橘黄色的混合液体，然后在70℃下将混合液体恒温搅拌，使混合液体的颜色由橘黄色转变为深蓝色且无沉淀，得到B溶液；其中，溶于去离子水中的偏钒酸铵和一水柠檬酸的摩尔比为1.200:1.799；

1.3）按照n(Bi):n(V)=1:1的摩尔比将A溶液和B溶液混合，搅拌30min，得到BiVO₄前驱溶液；

2）配制静电纺丝液：

将BiVO₄前驱溶液与聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液混合均匀，得到静电纺丝液；

3）静电纺丝法制备BiVO₄纤维：

将静电纺丝液装入带有0.5μm针头的注射器中，在针头和接地的接收装置之间加设16kV的电压，开始纺丝，静电纺丝液从针头喷射出后形成喷射细流，喷射细流固化后形成复合纤维，复合纤维覆盖在接收装置的表面；然后将复合纤维在室温下干燥，再加热至450℃下保温，去除残余的聚乙烯吡咯烷酮，得到BiVO₄纤维。

2.根据权利要求1所述的静电纺丝法制备BiVO₄纤维的方法，其特征在于：所述的步骤1.1）中每0.01200mol的Bi(NO₃)₃·5H₂O加入10mL的去离子水，步骤1.2）中每0.01200mol的偏钒酸铵加入10mL的去离子水；步骤1.3）BiVO₄前驱溶液中BiVO₄的摩尔浓度为0.60mol/L。

3.根据权利要求1所述的静电纺丝法制备BiVO₄纤维的方法，其特征在于：所述的步骤2）中聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液中的聚乙烯吡咯烷酮的质量浓度为15%-55%。

4.根据权利要求1或3所述的静电纺丝法制备BiVO₄纤维的方法，其特征在于：所述的步骤2）中BiVO₄前驱溶液与聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液的体积比为(1:15)-(5:15)。

5.根据权利要求4所述的静电纺丝法制备BiVO₄纤维的方法，其特征在于：所述的步骤2）中BiVO₄前驱溶液与聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液的体积比为3:15。

6.根据权利要求1所述的静电纺丝法制备BiVO₄纤维的方法，其特征在于：所述的步骤3）的接收装置表面覆盖有铝箔，复合纤维覆盖在铝箔上。

7.根据权利要6所述的静电纺丝法制备BiVO₄纤维的方法，其特征在于：所述的步骤3）的针头与铝箔之间距离为6cm。

8.根据权利要求1所述的静电纺丝法制备BiVO₄纤维的方法，其特征在于：所述的步骤3）中的复合纤维采用马弗炉加热，马弗炉的升温速度为1-3℃/min。

9.根据权利要求1或8所述的静电纺丝法制备BiVO₄纤维的方法，其特征在于：所述的步骤3）的保温时间为1-3h。