[發明專利]一種纖維基釩酸鉍復合光催化材料的制備方法

在審

• 申請號: 202011372274.5
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112371182A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 錢佳琪;瞿建剛;胡嘯林;吳夢濤;劉怡蘭
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/34
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及光催化功能材料制備技術領域，具體涉及一種纖維基釩酸鉍復合光催化材料的制備方法，具體步驟如下：步驟(1)將洗后純棉織物浸漬于硅烷偶聯劑KH?560溶液中處理，得到硅烷偶聯劑處理棉織物；步驟(2)將硅烷偶聯劑處理的棉織物加入到硝酸銀溶液中處理，得到銀改性棉織物；(3)將銀改性棉織物加入硝酸鉍溶液中處理，得到纖維基釩酸鉍復合光催化材料。本發明利用納米銀表面等離子體共振和導電作用，增強催化劑對可見光的吸收，同時促進光生電子和空穴的分離，進而有利于提高釩酸鉍的光催化效率；本發明的載體經過硅烷偶聯劑處理，隔離釩酸鉍與棉織物，減少光催化對棉織物強度的影響，且有利于釩酸鉍的生長和提高結合牢度。

技術領域

本發明涉及光催化功能材料制備技術領域，具體涉及一種纖維基釩酸鉍復合光催化材料的制備方法。

背景技術

隨著經濟和科技的發展，人民的生活水平逐漸提高，但是隨之而來的環境污染問題和能源危機問題亟待解決。環境工作者一直以來把開發化學污染清除技術為目標，要求高效率、低能耗和適用范圍廣等特點，因此光催化技術備受青睞。釩酸鉍作為新型光催化材料，禁帶寬度窄、可見光響應范圍廣、無毒且成本低，但是釩酸鉍粉末存在比表面積小、吸附能力差、易沉淀、不易重復利用等缺點。為了解決上述問題，可以制備纖維基釩酸鉍光催化材料。

現有專利CN106881111A雖然公開了一種氧化亞銅和銀共同負載的釩酸鉍復合光催化劑及其制備方法和應用，通過氧化亞銅和銀對釩酸鉍進行改性，降解率達到90％，但是釩酸鉍粉末不利于重復利用。再如專利CN108532290A雖然公開了一種光催化功能織物及其制備方法，雖然對活性黑KN-B的光催化降解率達85％以上，但是完全降解時間需要3小時，不具有高降解率和高效率性。

棉織物比表面積大、柔韌性好、易于加工成型，因此可以用棉織物作為光催化材料的載體。此外，為了加強棉織物與光催化劑顆粒之間的相互作用，可以對棉織物表面進行改性以增加活性基團。銀納米粒子的局域表面等離子體共振現象可增強催化劑對可見光的吸收，且納米銀能夠促進光生電子和空穴的分離，進而有利于提高釩酸鉍的光催化效率。

發明內容

針對以上問題，本發明提供了一種纖維基釩酸鉍復合光催化材料的制備方法，具有可回收性，并且具有較高的光催化效率。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種纖維基釩酸鉍復合光催化材料的制備方法，具體步驟如下：

步驟(1)將洗后純棉織物浸漬于硅烷偶聯劑KH-560溶液中，在70℃的條件下保溫20～60min，80℃預烘3min，160℃焙烘3min，得到硅烷偶聯劑處理棉織物；

步驟(2)將硅烷偶聯劑處理的棉織物加入到硝酸銀溶液中，加熱至沸騰后滴加檸檬酸鈉溶液，沸騰條件下反應20～60min后取出織物烘干，得到銀改性棉織物；

步驟(3)再將銀改性棉織物加入到pH值為7的硝酸鉍溶液中靜置30min，在攪拌狀態下滴加偏釩酸鈉溶液，調節pH為5～7后放入微型反應釜中，在160℃的條件下保溫1～8h，去離子水沖洗，烘干，得到纖維基釩酸鉍復合光催化材料。

優選地，所述步驟(1)中，將棉織物先用丙酮浸漬超聲15min，然后用無水乙醇浸漬超聲15min，最后用去離子水超聲清洗15min，從而得到洗后純棉織物。

優選地，所述步驟(1)中，硅烷偶聯劑KH-560溶液的濃度為1～10g/L。

優選地，所述步驟(1)中，洗后純棉織物與硅烷偶聯劑KH-560溶液的浴比為40：1。

優選地，所述步驟(2)中，硝酸銀的摩爾用量為0.06～0.12mol/L。

優選地，所述步驟(2)中，檸檬酸鈉的摩爾用量為0.06～0.12mol/L。