[發明專利]多孔碳納米纖維負載釤摻雜納米二氧化鈦材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201410142325.3
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104826622A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 楊秀娟
• 申請（專利權）人: 北汽福田汽車股份有限公司
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J35/06;B01J35/10;B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/30;C02F1/32;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

1.一種制備多孔碳納米纖維負載釤摻雜納米二氧化鈦材料的方法，其特征在于，包括：

（1）將鈦的前驅體、釤的前驅體、水解抑制劑、聚合物、致孔劑及有機溶劑配成均勻的紡絲液；

（2）將所述紡絲液進行靜電紡絲，以便獲得納米纖維膜；

（3）將所述納米纖維膜在空氣氛圍、200～300攝氏度下進行預氧化處理1～6小時，以便獲得穩定化納米纖維；

（4）將所述穩定化納米纖維在500～1000攝氏度下進行碳化處理1～6小時，以便獲得多孔碳納米纖維負載釤摻雜二氧化鈦材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述紡絲液中，所述聚合物的濃度為6～15wt%，所述致孔劑的濃度為2～15wt%，所述鈦的前驅體及所述水解抑制劑的濃度為0.1～1.0mol/L，釤前驅體的濃度為0.005-0.02mol/L。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述鈦的前驅體為選自鈦酸四丁酯、鈦酸、偏鈦酸、硫酸氧鈦、鈦酸異丙酯、四氯化鈦中的至少一種；

任選地，所述釤的前驅體為選自氧化釤、醋酸釤、硝酸釤、氯化釤、碘化釤中的至少一種；

任選地，所述水解抑制劑為選自醋酸、鹽酸、硫酸、草酸中的至少一種；

任選地，所述聚合物為選自聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乳酸、聚左旋乳酸、聚丙烯酸中的至少一種；

任選地，所述致孔劑為選自聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的至少一種；

任選地，所述有機溶劑為選自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、三氟乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一種。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟（2）中，于以下工藝參數下進行所述靜電紡絲：注射器針頭內徑為0.6～2.0毫米，紡絲電壓為8～20千伏，所述紡絲液的流速為0.3～1.5毫升/小時，接收距離為10～30厘米。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述靜電紡絲為單針頭紡絲或多針頭紡絲。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（3）中，所述預氧化處理的升溫速度為1～10攝氏度/分鐘。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（4）中，在選自氮氣、氬氣、氦氣和氫氣的至少一種的氛圍下，進行所述碳化處理。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（4）中，所述碳化處理的升溫速度為1～5攝氏度/分鐘，所述碳化處理的降溫速度為1～20攝氏度/分鐘。

9.一種多孔碳納米纖維負載釤摻雜納米二氧化鈦材料，其特征在于，是通過權利要求1～8任一項所述的方法制備的。

10.一種處理污水的方法，其特征在于，將污水與權利要求9所述的多孔碳納米纖維負載釤摻雜納米二氧化鈦材料接觸。