[发明专利]一种Ta3N5/CdS异质结纤维光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种Ta₃N₅/CdS异质结纤维光催化剂制备方法，包括下述步骤：

Ta₃N₅纺丝液制备步骤：将可溶性钽盐加入高分子溶液中，进行搅拌处理，得到所述Ta₃N₅纺丝液；所述Ta₃N₅纺丝液中，所述可溶性钽盐的质量百分比浓度为5～15wt％；

Ta₂O₅纤维制备步骤：将所述Ta₃N₅纺丝液进行静电纺丝处理，得到复合纤维；再将所述复合纤维进行煅烧处理，得到所述Ta₂O₅纤维；

Ta₃N₅纳米纤维制备步骤：将所述Ta₂O₅纤维进行氮化处理，得到Ta₃N₅纳米纤维；

水热反应体系制备步骤：将可溶性镉盐、硫源和所述Ta₃N₅纳米纤维加入到水中，进行搅拌处理，得到所述水热反应体系；所述水热反应体系制备步骤中，所述可溶性镉盐和硫源的摩尔比为1：(1～4)，所述Ta₃N₅纳米纤维和可溶性镉盐的摩尔比为1：(0.1～2)；

水热反应和后续处理步骤：将所述水热反应体系进行水热反应，得到水热反应产物；将所述水热反应产物进行水洗处理、离心处理、烘干处理，得到所述Ta₃N₅/CdS异质结纤维光催化剂。

2.根据权利要求1所述Ta₃N₅/CdS异质结纤维光催化剂的制备方法，其特征在于：

所述Ta₃N₅纺丝液制备步骤中，所述高分子溶液中含有聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺和乙酸，所述无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺和乙酸的体积比为(3～4)：1：1；

所述Ta₃N₅纺丝液中，所述聚乙烯吡咯烷酮的质量百分比浓度为5～10wt％。

3.根据权利要求2所述Ta₃N₅/CdS异质结纤维光催化剂的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为1300000。

4.根据权利要求2所述Ta₃N₅/CdS异质结纤维光催化剂的制备方法，其特征在于：所述可溶性钽盐为丁醇钽、乙醇钽、五氯化钽、异丙醇钽、硫酸钽中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述Ta₃N₅/CdS异质结纤维光催化剂的制备方法，其特征在于：

所述Ta₂O₅纤维制备步骤中，所述煅烧处理中，温度为500～800℃，时间为2～15h。

6.根据权利要求1或5所述Ta₃N₅/CdS异质结纤维光催化剂的制备方法，其特征在于：

所述Ta₂O₅纤维制备步骤中，所述静电纺丝处理的纺丝条件为：工作电压：8～25kV，工作距离：10～25cm；纺丝溶液的推进速度为：0.1～1mL/h；注射器针头内径为2～10mm。

7.根据权利要求1所述Ta₃N₅/CdS异质结纤维光催化剂的制备方法，其特征在于：

所述Ta₃N₅纳米纤维制备步骤中，所述氮化处理的温度为750～900℃，时间为4～15h；所述氮化处理在氨气氛围中进行。

8.根据权利要求1所述Ta₃N₅/CdS异质结纤维光催化剂的制备方法，其特征在于：

所述可溶性镉盐为硫酸镉、氯化镉、乙酸镉或硝酸镉中的一种或几种。