一种酞菁铜/γ-钼酸铋复合纳米纤维光催化材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种酞菁铜/γ‑钼酸铋复合纳米纤维光催化材料及其制备方法与应用。以钼酸铵、五水硝酸铋、柠檬酸、无机酸和聚乙烯吡咯烷酮为主要原料制备可纺性前驱体溶胶，利用静电纺丝技术将上述前驱体溶胶电纺成凝胶纤维，经煅烧处理得到γ‑钼酸铋纳米纤维；然后通过溶剂热法将酞菁铜负载到γ‑钼酸铋纳米纤维表面，制备得到酞菁铜/γ‑钼酸铋复合纳米纤维光催化材料。所制备的纳米纤维光催化材料具有高的光催化活性，且可回收重复利用，极大地降低了应用成本。

A copper phthalocyanine / gamma bismuth molybdate composite nano fiber photocatalytic material and its preparation method and Application

The invention provides a copper phthalocyanine / gamma bismuth molybdate composite nano fiber photocatalytic material and its preparation method and application. With five water ammonium molybdate, bismuth nitrate, citric acid, inorganic acid and polyvinylpyrrolidone as the main raw material for preparing precursor sol spinnability, by electrospinning the precursor sol gel into electrospun fibers, obtained by calcination of gamma bismuth molybdate nano fiber; then the load to the surface of copper phthalocyanine gamma bismuth molybdate nano fiber by solvothermal method, prepared copper phthalocyanine / gamma bismuth molybdate composite nano fiber photocatalytic material. The prepared nanofiber photocatalytic material has high photocatalytic activity, can be recycled and reused, and greatly reduces the application cost.

【技术实现步骤摘要】
一种酞菁铜/γ-钼酸铋复合纳米纤维光催化材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种酞菁铜/γ-钼酸铋复合纳米纤维光催化材料及其制备方法与应用，属于光催化材料

技术介绍
钼酸铋(Bi2MoO6)，是由[Bi2O2]2+层夹杂在MoO42-层间构成的分层Aurivillius氧化物，由于其独特的禁带宽度(Eg＝2.5-2.8eV)，并可吸收波长在400-500nm范围内的可见光而成为极具应用前景的光催化剂。然而，同其它单一半导体光催化剂一样，钼酸铋因为光生电子和空穴的复合率较高造成量子产率低，这对于满足实际应用的需要而言仍然是一个挑战。为此，Nanoscale,2013,5:6307-6310，报道了Bi2MoO6/RGO光催化剂，所制备的半导体异质结构钼酸铋系光催化剂与单一钼酸铋光催化剂相比，其光催化效果有一定的提高；但该专利技术是利用水热法制备得到纳米片状材料，该形貌不利于光生电子-空穴对的分离，且所制备的光催化剂回收率较低，较难回收重复利用。此外，关于氧化物与钼酸铋复合光催化剂制备方法的专利文献也有公开，例如，CN104096558A公开了一种ZnO/Bi2MoO6复合光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酞菁铜/γ‑钼酸铋复合纳米纤维光催化材料，其微观形貌是在γ‑钼酸铋纳米纤维表面负载有酞菁铜颗粒；所述γ‑钼酸铋纳米纤维的直径为100‑400nm，长度为10‑20μm，酞菁铜颗粒为直径50‑200nm的球形颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种酞菁铜/γ-钼酸铋复合纳米纤维光催化材料，其微观形貌是在γ-钼酸铋纳米纤维表面负载有酞菁铜颗粒；所述γ-钼酸铋纳米纤维的直径为100-400nm，长度为10-20μm，酞菁铜颗粒为直径50-200nm的球形颗粒。2.根据权利要求1所述的酞菁铜/γ-钼酸铋复合纳米纤维光催化材料，其特征在于，所述γ-钼酸铋纳米纤维是由钼酸铵和五水硝酸铋为反应原料配制可纺性前驱体溶胶，经静电纺丝制得；所述酞菁铜颗粒是由邻苯二甲腈、醋酸铜和钼酸铵为反应原料经溶剂热反应沉积在所述γ-钼酸铋纳米纤维上，从而形成酞菁铜/γ-钼酸铋复合纳米纤维光催化材料；所述钼酸铵和五水硝酸铋的质量比为(0.07-0.55)：(0.38-3.23)；所述邻苯二甲腈、醋酸铜和钼酸铵的质量比为(5-12)：(1-6)：(0.1-0.5)；所述γ-钼酸铋纳米纤维与醋酸铜的质量比为(6-31)：(1-6)；优选的，所述γ-钼酸铋纳米纤维的直径为200-300nm，长度为10-15μm，酞菁铜颗粒的直径为100-200nm。3.如权利要求1或2所述的酞菁铜/γ-钼酸铋复合纳米纤维光催化材料的制备方法，包括步骤如下：(1)可纺性前驱体溶胶的制备：将柠檬酸溶解于去离子水中，加入钼酸铵、五水硝酸铋和酸溶液A，室温搅拌得溶液B；将溶液B和酸溶液C加入到无水乙醇中，室温混合均匀得到溶液D；将聚乙烯吡咯烷酮溶解于上述溶液D中，室温搅拌，即得可纺性前驱体溶胶；所述酸溶液A和酸溶液C分别为硝酸、醋酸或盐酸溶液中的一种；所述酸溶液A和酸溶液C的质量分数均为30-70％；所述酸溶液A和酸溶液C相同或不同；(2)γ-钼酸铋纳米纤维的制备：将步骤(1)得到的可纺性前驱体溶胶在温度为15-35℃，10-30kV的电压，空气相对湿度为18-55％条件下，进行静电纺丝；经干燥，得凝胶纤维；于空气氛围下，以1-10℃/min的升温速率升温至400-600℃，高温处理0.5-5h，即得γ-钼酸铋纳米纤维；(3)酞菁铜/γ-钼酸铋复合纳米纤维光催化材料的制备：室温下，将邻苯二甲腈、醋酸铜和钼酸铵溶解到乙二醇中，加入步骤(2)制备得到的γ-钼酸铋纳米纤维，分散均匀后，于120-220℃下水热反应8-24h；经洗涤、干燥，即得酞菁铜/γ-钼酸铋复合纳米纤维光催化材料。4.根据权利要求3所述的酞菁铜/γ-钼酸铋复合纳米纤维光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中柠檬酸、钼酸铵、五水硝酸铋与去离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢启芳，王钦宇，赵婕，姚林兵，孙科，郭恩言，魏明志，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37