[发明专利]一种铁酸铋纤维状热释电催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种铁酸铋纤维状热释电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤

a.纺前溶液的制备：将五水硝酸铋(Bi(NO)₃·5H₂O)和九水硝酸铁(Fe(NO)₃·9H₂O)溶于2-甲氧基乙二醇溶液中，所述的五水硝酸铋与九水硝酸铁的化学计量比为1.05～1.1:1，向溶液中滴加乙二醇胺调节pH为3～5，再加入冰醋酸控制溶液粘度，然后将其放在室温环境下机械搅拌2小时，记为溶液A；将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入到N-N二甲基甲酰胺(DMF)和乙醇的混合溶液中，搅拌1小时，记为溶液B；待两份溶液都混合均匀后，将溶液A缓慢加入到到溶液B中，待混合均匀后，形成BiFeO₃的纺前溶液；所述纺丝前驱体溶液的质量分数为13～15％。

b.铁酸铋纤维的制备，将步骤a中制备得到的BiFeO₃的纺前溶液移至注射器中，通过静电纺丝的方法，得到BiFeO₃的初生纤维；所述静电纺丝参数为：纺丝距离为10～15cm，工作电压为12～17V，推进速度为0.3～0.5mL/h。将所得到的BiFeO₃初生纤维放置在烘箱中干燥，再经马弗炉煅烧，所述煅烧工艺参数为；煅烧温度为550～750℃，保温时间为1.5～2.5h，气氛为空气。煅烧后令其自然冷却到室温，最终得到BiFeO₃纤维。

2.根据权利要求2所述的一种铁酸铋纤维状热释电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤a中所述的五水硝酸铋、九水硝酸铁为可溶于水的盐，且其中的阴离子经反应后不掺杂在铁酸铋纤维中。

3.根据权利要求1～2任所述的方法制备的铁酸铋纤维状热释电催化剂，其特征在于，所述铁酸铋纤维状热释电催化剂的铁酸铋纤维之间紧密排列在一起，纤维表面光滑笔直且无断裂；纤维直径为100～400nm左右；

所述铁酸铋纤维状热释电催化剂在衍射角2θ＝22.44°、31.80°、39.02°、45.79°、51.38°、56.47°、66.44°处分别与BiFeO₃的(010)、(110)、(111)、(020)、(120)、(121)和(220)晶面特征峰相吻合。

4.一种权利要求3所述的铁酸铋纤维状热电催化剂的应用，其特征在于，所述BiFeO₃纤维状催化剂应用于热释电催化杀菌和降解染料废水中的有机染料及增强光催化。

5.一种权利要求4所述的铁酸铋纤维状热电催化剂的应用，其特征在于，所述BiFeO₃纤维状催化剂用于处理含有罗丹明(RhB)的废水，所述处理过程在一定温差条件下进行，所述温差为20～40℃。

6.一种权利要求4所述的铁酸铋纤维状热电催化剂的应用，其特征在于，所述处理在昼夜自然温差条件下即可完成。