一种二氧化钛‑硫铟铜复合纳米纤维材料及其制备方法与流程

文档序号:12093816阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种二氧化钛-硫铟铜复合纳米纤维材料,其特征在于:所述二氧化钛-硫铟铜复合纳米纤维材料由二氧化钛纳米纤维和均匀分布在二氧化钛纳米纤维表面的硫铟铜纳米片组成,所述二氧化钛纳米纤维直径为100-200nm。

2.根据权利要求1所述的二氧化钛-硫铟铜复合纳米纤维材料,其特征在于所述硫铟铜纳米片和二氧化钛纳米纤维摩尔比为1-10:100。

3.一种权利要求1或2所述的二氧化钛-硫铟铜复合纳米纤维材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

1)二氧化钛纳米纤维的合成:以钛酸丁酯为钛源配制前驱体溶液,再通过静电纺丝方法得到无定型的二氧化钛纳米纤维;

2)二氧化钛纳米纤维的晶化处理:将步骤1)所得无定型的二氧化钛纳米纤维煅烧得到晶化的二氧化钛纳米纤维;

3)二氧化钛纳米纤维的预处理:将步骤2)所得晶化的二氧化钛纳米纤维置于浓NaOH溶液中进行水热反应,随后用去离子水清洗并置于HCl溶液中进行离子交换反应至溶液pH值接近7,最后水洗烘干,并煅烧得到预处理后的二氧化钛纳米纤维;

4)二氧化钛-硫铟铜复合纳米纤维材料的制备:将铜源、铟源和硫源和步骤3)所得预处理后的二氧化钛纳米纤维置于水热反应釜中,进行水热反应在二氧化钛纳米纤维表面生长硫铟铜纳米片,其中铜源、铟源和硫源中元素摩尔比Cu:In:S=1:1:2,硫铟铜与二氧化钛纳米纤维摩尔比为1-10:100,反应结束得到二氧化钛-硫铟铜复合纳米纤维材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤1)所述前驱体溶液的配制方法为:将钛酸丁酯和PVP溶于乙醇和乙酸的混合溶剂中,所述钛酸丁酯、乙醇和乙酸的质量比为1:3-6:1,室温下搅拌4-10小时得到淡黄色透明溶液,其中质量比钛酸丁酯:PVP=1:0.25-1;

步骤1)所述静电纺丝的工艺条件为:纺丝针头和接收板的距离保持10~20cm,电压为10~20kV,纺丝速率为1.0~2.5mL.h-1

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤2)所述煅烧工艺条件为:在空气气氛下于400-600℃煅烧1-4h。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤3)所述浓NaOH溶液浓度为10-15M。

7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤3)所述水热反应条件为:120-180℃下水热反应1-3h;步骤3)所述煅烧工艺条件为:在空气气氛下于350-550℃下煅烧1-4h。

8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤4)所述铜源为硝酸铜或氯化铜;所述铟源为硝酸铟或氯化铟;所述硫源为L-半胱氨酸或硫代乙酰胺。

9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤4)所述水热反应条件为:在150-180℃下水热反应8-16h。

10.根据权利要求1或2所述的二氧化钛-硫铟铜复合纳米纤维材料作为光催化剂催化还原CO2的方法:在室温、大气压条件下,以氙灯为光源,以所述二氧化钛-硫铟铜复合纳米纤维材料作为光催化剂,将空气中的CO2还原。

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