[发明专利]一种非均相光芬顿催化降解染料的铁酸铜纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种非均相光芬顿催化降解染料的铁酸铜纤维，所述的纤维直径为0.8～2.0μm，全部为立方相，铁酸铜为立方相的尖晶石型结构，纤维连续性好、饱和磁化强度20-35emu/g。

2.权利要求1所述的铁酸铜纤维的制备方法，包括步骤如下：

(1)以铁源:一水合柠檬酸:铜源的摩尔比为2:(2～4):1的比例，称取三价铁源、一水合柠檬酸和铜源，依次加入去离子水中，并在25～40℃下搅拌24～36h，得到深绿色溶液；

(2)将步骤(1)制得的溶液，在40～70℃下减压浓缩，得到溶胶；

(3)将步骤(2)制得的溶胶加入水和低碳醇的混合溶剂进行稀释，加入纺丝助剂，搅拌4h后老化6～12h，制得铁酸铜前驱体纺丝液；

(4)对步骤(3)制得的铁酸铜前驱体纺丝液进行静电纺丝，将纺丝液注入带有不锈钢针头的注射器中，在高压电源作用下得到铁酸铜前驱体纤维；

(5)使用马弗炉对步骤(4)制得的铁酸铜纤维进行热处理，热处理气氛为空气，升温速率为0.5～5℃/min，热处理温度为750～850℃，并保温1～5h，得到非均相光芬顿催化降解染料的铁酸铜纤维。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，铁源与一水合柠檬酸的摩尔比为1:(1.4～1.6)。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，铁源为氢氧化铁、六水合氯化铁、无水氯化铁、九水合硝酸铁或无水硝酸铁中的一种或两种以上组合，

铜源为乙酸铜、氢氧化铜或草酸铜的一种或两种以上组合，

铁源和铜源不能同时为硝酸盐。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，铁源与去离子水的质量比为1:(5～10)，单位g/mL。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，减压浓缩温度为45～50℃。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，混合溶剂中水与低碳醇的质量比为1:(1～4)；低碳醇为甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇、正丁醇、异丙醇、叔丁醇之一或两者以上组合。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，纺丝助剂的添加量为溶胶质量的0.1～0.3％，搅拌温度为20～45℃。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，静电纺丝参数为：环境温度为25～40℃，环境相对湿度为15～25％，注射器推进速度为0.5～4mL/h，接收器距针头距离为10～25cm，施加电压为8～35kV，不锈钢针头内径为0.3～0.5mm，所述的热处理升温速率为2℃/min，热处理温度为800℃，达到目标温度后保温1～3h，保温完毕后随炉冷却至室温。

10.权利要求2所述的非均相光芬顿催化降解染料的铁酸铜纤维的应用，用于污水处理、磁分离、催化、能源储存；作为非均相类芬顿催化剂，在可见光照下对亚甲基蓝废水进行降解，亚甲基蓝废水中甲基蓝的浓度为8～15ppm，铁酸铜纤维的用量为0.5～1mg/mL。