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专利号: 2021103775204
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种钼酸铋/碳柔性膜光催化材料,其特征在于,所述钼酸铋/碳柔性膜光催化材料的微观形貌为不规则的钼酸铋纳米颗粒和/或不规则的钼酸铋纳米棒负载在碳纳米纤维的表面。

2.如权利要求1所述的钼酸铋/碳柔性膜光催化材料,其特征在于,所述碳纳米纤维的直径为100~200nm,碳纳米纤维的长度为5~20μm,所述不规则的钼酸铋纳米颗粒的直径为

20~90nm,不规则的钼酸铋纳米棒直径为20~70nm,不规则的钼酸铋纳米棒长度为30~

600nm。

3.权利要求1所述的钼酸铋/碳柔性膜光催化材料的制备方法,包括步骤如下:(1)将聚丙烯腈加入到N,N‑二甲基甲酰胺中,搅拌均匀,得到聚丙烯腈溶胶,然后对聚丙烯腈溶胶进行静电纺丝,得到聚丙烯腈纤维膜;

(2)将五水硝酸铋和钼源加入到溶剂中,搅拌均匀,得混合溶液,然后向混合溶液中加入步骤(1)得到的聚丙烯腈纤维膜,进行溶剂热反应;反应完成后,自然冷却到室温,然后经洗涤和干燥后,得到钼酸铋/碳纤维膜;

(3)将步骤(2)得到的钼酸铋/碳纤维膜在空气气氛下煅烧使其预氧化,然后在氮气气氛下煅烧碳化,即得到钼酸铋/碳柔性膜光催化材料。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述聚丙烯腈的重均分子量为15~25万;所述聚丙烯腈的质量与N,N‑二甲基甲酰胺体积之比为(0.8~1.0):(8~10),单位g/mL。

5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述静电纺丝的工艺条件为:温度为25~30℃,静电纺丝的接收距离为15~20cm,喷出速率为1.0~1.5mL/h,电压为

15~25kV,相对湿度为15~30%。

6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的钼源为钼酸钠或钼酸铵;所述溶剂为乙二醇和无水乙醇的混合溶液,其中乙二醇和无水乙醇的体积比为1:(1~

2)。

3+ 6+

7.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述混合溶液中Bi 和Mo 的摩尔比为2:(0.8~1);所述混合溶液中五水硝酸铋的浓度为0.005~0.02mmol/mL。

8.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述聚丙烯腈纤维膜和混合溶液的质量体积比为(0.5~2):1,单位mg/mL;所述溶剂热反应的温度为140~160℃,反应时间为20~24h;所述洗涤为将钼酸铋/碳纤维膜依次用去离子水和无水乙醇各洗涤3~5次;所述干燥为将洗涤后的产物在40~60℃下干燥6~12h。

9.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述预氧化的煅烧的温度为

200~300℃,升温速率为1~5℃/min,保温时间为60~120min;所述碳化的煅烧温度为600~900℃,保温时间为60~120min。

10.权利要求1‑2任一项所述的钼酸铋/碳柔性膜光催化材料的应用,用于光催化降解四环素。