[发明专利]Ag/Bi2

说明书

Ag/Bi₂O₃/CuBi₂O₄纳米纤维复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)向N,N‑二甲基甲酰胺，冰乙酸以及乙醇的混合液中加入五水硝酸铋和六水硝酸铜，搅拌溶解；2)向步骤1)所得溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮并连续搅拌形成纺丝前驱液；3)将步骤2)所得纺丝前驱液置于纺丝仪中于室温下纺丝并得到复合纳米纤维；4)将步骤3)所得的复合纳米纤维在烘干后，置于马弗炉中煅烧并自然降温，得到Bi₂O₃/CuBi₂O₄纳米纤维；5)将步骤4)所得的Bi₂O₃/CuBi₂O₄纳米纤维置于硝酸银溶液中并在氙灯下照射，洗涤干燥得到Ag/Bi₂O₃/CuBi₂O₄复合光催化剂；本发明方法所制备的光催化及性能优异、稳定性好、应用广泛，并且能够大量生产，在水处理领域具有比较广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于环境化工光催化水处理技术领域，尤其涉及 Ag/Bi₂O₃/CuBi₂O₄纳米纤维复合光催化剂的制备方法。

背景技术

现今，水污染问题越来越严重，许多国家对此问题尤为重视。因此，建立一种能耗小、效果明显的污水处理方法具有重要意义。太阳能是一种清洁、丰富且易得的能量。半导体光催化技术可以利用这一优质能量来解决水污染这一棘手问题。TiO₂是目前研究较多应用较为广泛的半导体光催化剂，但由于其禁带宽度较大，仅对占太阳光总量很少的紫外光有吸收，能量利用率较低。Bi₂O₃与CuBi₂O₄属于铋基光催化材料，具有无毒、稳定性好的特点，由于这两种半导体能够形成 Z-型异质结结构，可以有效提高电子空穴分离效率。但这两种半导体形成的复合物导电性能较差，这使得光生电子和空穴的迁移率降低，不利于光催化过程的进行，因此，通过光还原过程在其表面负载少量金属银单质。一方面，银单质可以作为两种半导体之间的桥梁从而改善其导电性能，另一方面，单质银表面具有等离激元效应，这两方面均对光催化降解过程具有促进作用。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供 Ag/Bi₂O₃/CuBi₂O₄纳米纤维复合光催化剂的制备方法，具有光催化活性高、且稳定性好的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：Ag/Bi₂O₃/CuBi₂O₄纳米纤维复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向N,N-二甲基甲酰胺，冰乙酸以及乙醇的混合液中加入五水硝酸铋和六水硝酸铜，搅拌1h溶解；

2)向步骤1)所得溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮(K90)并连续搅拌12h形成纺丝前驱液；

3)将步骤2)所得纺丝前驱液置于纺丝仪中于室温下纺丝并得到复合纳米纤维；

4)将步骤3)所得的复合纳米纤维在50-70℃下烘干12h后，置于马弗炉中慢速升温并在600-700℃下煅烧2h并自然降温，得到 Bi₂O₃/CuBi₂O₄纳米纤维；