[發明專利]一種吸附型壓電光催化復合纖維材料的制備方法

有效

• 申請號: 202110692555.7
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113385213B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 湯玉斐;康玲;劉照偉;趙康;鄭婉星;齊敏
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J23/50;B01J23/18;B01J35/06;B01J37/08;B01J37/18;B01J37/34;C02F1/32
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

本發明公開了一種吸附型壓電光催化復合纖維材料的制備方法，具體包括如下過程：步驟1，制備BN納米短纖維；步驟2，基于步驟1所得產物制備BN/BNBT壓電纖維膜前驅體；步驟3，對步驟2所得產物進行多氣氛分步煅燒，得到BN/BNBT壓電纖維膜；步驟4，基于步驟3所得產物制備BN/BNBT/Ag壓電光催化復合纖維膜；步驟5，對步驟4所得產物進行二次煅燒處理，即得。本發明解決了現有的光催化材料中存在的吸附性能較差、載流子復合效率高的問題。

技術領域

本發明屬于復合納米纖維制備技術領域，涉及一種吸附型壓電光催化復合纖維材料的制備方法。

背景技術

目前，大多數光催化材料由于吸附性能較差，光生載流子復合率高等不足，導致光催化效率不高，通過各種途徑提高材料的吸附性能以及降低載流子復合率，以改善其光催化性能成為研究的熱點，因此，亟需制備出一種高吸附的壓電光催化復合纖維材料解決上述問題。

在這些研究當中，鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇(BNBT)作為一種A位復合的鈣鈦礦結構的無機非金屬半導體材料，由于無鉛、穩定且較高的壓電性能等優點，被運用在壓電催化領域中。貴金屬等離子體光催化劑銀(Ag)作為一種特殊的光催化劑，可拓寬光響應范圍，提高光利用率。將貴金屬Ag與BNBT復合通過引入的外電場以及金屬-半導體接觸區所形成的肖特基勢壘，可提高載流子的分離；目前，氮化硼(BN)材料由于具有良好的吸附性能和光催化性能而被廣泛應用，為了進一步增強其吸附性能，通過改變材料的微觀形貌從而優化材料的性能是最直接且有效的途徑，而具有較小的纖維直徑和長徑比的BN納米纖維可以通過增大比表面積，提高材料的吸附性能和光催化效率。

中國專利《一種具有光催化功能的吸附型復合納米纖維膜及制備方法》(申請號：CN201910924881.9，公告日：2020.01.07)公開了一種具有光催化功能的吸附型復合納米纖維膜及制備方法，通過將光催化劑和吸附材料結合，利用靜電紡絲工藝和熱壓處理制備出一種兼有吸附和光催化的性能的納米纖維膜，該納米復合纖維膜材料具有較大的比表面積和孔隙率，但是光生載流子復合率較高，降低了光催化效率。

中國專利《一種兼具光催化/抗菌功能的復合納米纖維過濾材料及其制備方法》(申請號：CN201710706839.0，公告日：2017.12.22，授權日：2020.05.26)公開了一種兼具光催化/抗菌功能的復合納米纖維過濾材料及其制備方法，通過將光催化劑和抗菌劑結合，利用靜電紡絲技術和表面微溶處理獲得一種兼具光催化/抗菌功能的復合納米纖維過濾材料。但是單純的光催化材料存在載流子復合率高，并且吸附性能較差，降低了光催化效率。

中國專利《一種制備可漂浮多孔BaTiO₃/Ag/PVDF復合壓電光催化材料的方法》(申請號：CN202011301373.4，公告日：2017.12.22，授權日：2020.05.26)公開了一種制備可漂浮多孔BaTiO₃/Ag/PVDF復合壓電光催化材料的方法，通過將BaTiO₃/Ag納米顆粒和PVDF復合，結合固相分離法制備出可漂浮多孔BaTiO₃/Ag/PVDF復合壓電光催化材料，但是包覆在內部的光催化劑對光的利用率較低，并且也沒有一定的吸附性能，降低了光催化效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種吸附型壓電光催化復合纖維材料的制備方法，解決了現有的光催化材料中存在的吸附性能較差、載流子復合效率高的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種吸附型壓電光催化復合纖維材料的制備方法，具體包括如下過程：

步驟1，制備BN納米短纖維；

步驟2，基于步驟1所得產物制備BN/BNBT壓電纖維膜前驅體；

步驟3，對步驟2所得產物進行多氣氛分步煅燒，得到BN/BNBT壓電纖維膜；

步驟4，基于步驟3所得產物制備BN/BNBT/Ag壓電光催化復合纖維膜；