[发明专利]一种具有一维纳米纤维结构的钼酸铁/钨酸铁的制备方法及产品和应用

说明书

本发明涉及一种具有一维纳米纤维结构的钼酸铁/钨酸铁的制备方法及产品和应用，属于无机功能纳米材料制备技术领域，该方法以常见的过渡金属可溶性铁盐和含有钼酸根或钨酸根的可溶性盐为反应物，通过静电纺丝法及煅烧处理，制得具有一维纳米纤维结构的Fe₂(XO₄)₃纳米材料，该方法反应条件简单、能耗低、污染少，所制得的Fe₂(XO₄)₃纳米材料纯度高，分散性好，形貌相当均一，并且在光催化‑芬顿催化方面表型出了优异的性能，可用于构建高效稳定的芬顿催化剂，在光催化领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于无机功能纳米材料制备技术领域，具体涉及一种具有一维纳米纤维结构的钼酸铁/钨酸铁的制备方法及产品和应用。

背景技术

钼酸铁，钨酸铁作为铁盐的重要组成部分，由于其结构的多变性，不仅可以用作光催化剂、吸附剂、催化剂载体，而且在电子器件、耐热材料、发光二极管材料、磁材料和电池材料等方面都有潜在的应用前景，因此关于铁盐的研究已成为很多科学工作者研究的焦点，并且，许多不同形貌的钼酸铁、钨酸铁铁盐在一些方面已经有了一些应用，如微球状，多孔球状的钼酸铁被用作电池材料，微球状的钨酸铁被用作可见光催化材料。然而，很多制备方法如固相法、球磨法、水热法等合成手段制备的钼酸铁，钨酸铁尺寸还是停留在亚微米甚至微米阶段，导致其在纳米尺寸的道路上遇到了很大的挫折，因此，如何将这两种铁盐做的更小，形貌更均一是目前面临的一项艰巨的任务。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于：(1)提供一种具有一维纳米纤维结构的Fe₂(XO₄)₃的制备方法；(2)提供一种具有一维纳米纤维结构的Fe₂(XO₄)₃；(3)提供一种具有一维纳米纤维结构的Fe₂(XO₄)₃的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一维纳米纤维结构的Fe₂(XO₄)₃的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别将含铁的过渡金属可溶盐和含有X元素的可溶性盐加入二甲基甲酰胺水溶液中，混匀后，向混合溶液中加入表面活性剂和柠檬酸，搅拌至所述混合溶液呈均一透明状，制得材料溶液；所述X元素为钼或钨中的一种；

(2)利用静电纺丝法，以步骤(1)中制得的材料溶液为原料，制得Fe₂(XO₄)₃前体；

(3)将步骤(2)中制得的Fe₂(XO₄)₃前体进行煅烧处理，制得具有一维纳米纤维结构的Fe₂(XO₄)₃纳米材料。

进一步，步骤(1)中，所述含铁的过渡金属可溶盐中铁元素与含有X元素的可溶性盐中X元素的摩尔比为2:3。

进一步，步骤(1)中，所述含铁的过渡金属可溶盐为FeCl₂·4H₂O；所述含有X元素的可溶性盐为H₂₄Mo₇N₆O₂₄或(NH₄)₆H₂W₁₂O₄₀中的一种。

进一步，步骤(1)中，所述二甲基甲酰胺水溶液的质量分数为94～96％。