[发明专利]一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法是按以下步骤完成的：

一、制备钛酸锶纳米线：

①、将聚乙烯吡咯烷酮溶于混合溶剂中，搅拌反应18h～30h，然后加入钛酸丁酯，并搅拌反应8h～16h，再加入乙酸锶，搅拌至反应液澄清为止，得到前驱体溶液，所述聚乙烯吡咯烷酮的质量与混合溶剂的体积比为(1～3)g:10mL；所述混合溶剂由N,N-二甲基甲酰胺和冰醋酸混合而成，且N,N-二甲基甲酰胺与冰醋酸的体积比为8:(1～3)；所述钛酸丁酯的质量与混合溶剂的体积比为(1～3)g:10mL；所述乙酸锶的质量与混合溶剂的体积比为(0.5～1.8)g:10mL；②、采用静电纺丝技术将前驱体溶液制成钛酸锶前驱体纳米纤维；③、将钛酸锶前驱体纳米纤维在温度为70～80℃下干燥3h～5h，然后在温度为600～800℃下烧结2h～4h，得到钛酸锶纳米线；

二、复合：

①、将钛酸锶纳米线加入硝酸银溶液中，所述硝酸银溶液中硝酸银的浓度为0.005mol/L～0.007mol/L，然后搅拌反应8min～12min，再加入磷酸盐溶液，所述磷酸盐溶液中磷酸盐的浓度为0.001mol/L～0.003mol/L，并继续搅拌反应至无沉淀生成为止，静置分离，得到固体，先采用去离子水对固体洗涤1～3次，再烘干，得到沉积后产物，所述钛酸锶纳米线的质量与硝酸银溶液的体积比为(80～120)mg:30mL，所述硝酸银溶液中Ag⁺与磷酸盐溶液中PO₄^3-的摩尔比为3:1；②、利用沉积后产物代替步骤二①中钛酸锶纳米线，并重复步骤二①操作1～4次，得到具有纳米异质结的一维Ag₃PO₄@SrTiO₃纳米线复合光催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一②中将前驱体溶液注入到直径为0.5mm的玻璃注射器中，设置静电纺丝技术的参数：注射泵的喷射速度0.5mL/h～0.9mL/h，高压电源电压为15kV～19kv，滚轴接收器到注射器尖端的接收距离为14cm～18cm，环境湿度为25％～35％，温度为20～30℃，然后开始进行静电纺丝制备钛酸锶前驱体纳米纤维。

3.根据权利要求1所述的一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一③中将钛酸锶前驱体纳米纤维置于干燥箱中，并在温度为75～80℃下干燥3h～5h，然后放入马弗炉中，以升温速度为5℃/min升温至600～800℃，并在温度为600～800℃下烧结2h～4h，得到钛酸锶纳米线。

4.根据权利要求1所述的一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二①中所述磷酸盐溶液中磷酸盐为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾中的一种或其中几种。

5.根据权利要求1所述的一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二②中利用沉积后产物代替步骤二①中钛酸锶纳米线，并重复步骤二①操作1次，具体过程如下：

将沉积后产物加入硝酸银溶液中，所述硝酸银溶液中硝酸银的浓度为0.005mol/L～0.007mol/L，然后搅拌反应8min～12min，再加入磷酸盐溶液，所述磷酸盐溶液中磷酸盐的浓度为0.001mol/L～0.003mol/L，并继续搅拌反应至无沉淀生成为止，静置分离，得到固体，先采用去离子水对固体洗涤1～3次，再烘干，得到具有纳米异质结的一维Ag₃PO₄@SrTiO₃纳米线复合光催化剂，所述沉积后产物的质量与硝酸银溶液的体积比为(80～120)mg:30mL，所述硝酸银溶液中Ag⁺与磷酸盐溶液中PO₄^3-的摩尔比为3:1。