一种ZnO/CQDs复合纳米纤维膜的制备方法技术

一种ZnO/CQDs复合纳米纤维材料的制备方法，包括如下步骤：配置纺丝溶液：称取PAN粉末并溶于DMF中以形成第一溶液，再称取Zn(AC)2粉末溶于第一溶液中，形成第二溶液；制备纳米纤维膜：将第二溶液放置于纺丝装置中，以制备纳米纤维膜；获取复合材料：获取CQDs溶液，向CQDs溶液内加入去离子水、ZnCl2粉末及HMTA粉末搅拌至溶解，再加入氨水溶液与获取第三溶液；将纳米纤维膜、第三溶液及制配好的生长液放置于水热合成反应釜内，并将水热合成反应釜放置于电热恒温鼓风干燥箱内反应直至结束，并对纳米纤维膜进行烘干处理以获得复合纳米纤维膜。其所制备的复合纳米纤维膜具有高性能，且对环境友好、具备高效催化能力。具备高效催化能力。具备高效催化能力。

【技术实现步骤摘要】
一种ZnO/CQDs复合纳米纤维膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种ZnO/CQDs复合纳米纤维膜的制备方法，属于静电纺丝


技术介绍

[0002]随着社会的飞速发展，煤、石油、天然气等化石资源受到了大量开发 和利用。这些化石能源在给人类生活带来进步的同时，也造成了环境污染。 所以改善各种污染难题，获取无污染的空气、水等资源是一个具有长远意 义的目标。光催化材料是去除有机污染物的一条有效途径，各种高效光催 化剂正在被逐渐开发出来用于污水处理，在环境治理领域具有广阔的发展 前景。
[0003]氧化锌(ZnO)是一种重要的直接带隙宽禁带半导体材料，其复合材料应 用于光催化降解有机污染物，具有处理速度快、易于制备和价格低廉等特 点。但是，目前制备出来的ZnO复合材料多是采用气相法、固相反应法、 水热法、溶胶
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凝胶法等制备出来的纳米颗粒或纳米薄膜，且这些材料在做 光催化剂均不同程度的存在着易产生二次污染或催化效率低等问题。
[0004]因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种ZnO/CQDs复合纳米纤维材料的制备方法， 其所制备的复合纳米纤维膜具有高性能，且对环境友好、具备高效催化能 力。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现：一种ZnO/CQDs复合纳米纤维 材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007]配置纺丝溶液：称取PAN粉末并溶于DMF中以形成第一溶液，再称取 Zn(AC)2粉末溶于所述第一溶液中，形成第二溶液；
[0008]制备纳米纤维膜：将所述第二溶液放置于纺丝装置中，以制备纳米纤 维膜，并将所述纳米纤维膜加热；
[0009]获取复合材料：获取CQDs溶液，向所述CQDs溶液内加入去离子水、 ZnCl2粉末及HMTA粉末搅拌至溶解，再加入氨水溶液与获取第三溶液；
[0010]将加热后的所述纳米纤维膜、所述第三溶液及制配好的生长液放置于 水热合成反应釜内，并将所述水热合成反应釜放置于电热恒温鼓风干燥箱 内反应直至结束，并对所述纳米纤维膜进行烘干处理以获得复合纳米纤维 膜。
[0011]在其中一个实施例中，所述烘干处理具体为：
[0012]采用去离子水对所述纳米纤维膜进行冲洗，并将所述纳米纤维膜置于 干燥箱内烘干。
[0013]在其中一个实施例中，所述CQDs溶液通过电化学切割石墨的方法获 得。
[0014]在其中一个实施例中，所述“将所述纳米纤维膜加热”还包括：
[0015]在获取复合材料之前，将所述纳米纤维膜平铺固定在陶瓷板内，然后 将所述纳米
纤维膜置于马弗炉中加热预定时长，加热结束后使得所述纳米 纤维膜冷却至室温，并将所述纳米纤维膜从所述陶瓷板内取出。
[0016]在其中一个实施例中，所述纺丝装置包括接收机构，所述接收机构为 平板。
[0017]在其中一个实施例中，制备所述第一溶液和所述第二溶液时，需将所 述第一溶液和所述第二溶液转移至磁力搅拌器上，以使得所述第一溶液和 所述第二溶液搅拌完全。
[0018]本专利技术还提供了一种ZnO/CQDs复合纳米纤维膜，采用如上所述的制备 方法获得。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：通过将制备所得的纳米 纤维膜和CQDs溶液放置于水热合成反应釜内以获取最终的复合纳米纤维 膜，以提高最终的复合纳米纤维膜的性能，且对环境友好、具备高效催化 能力，可促进纳米纤维在光催化领域的应用。
【附图说明】
[0020]图1是本专利技术的制备方法的流程图。
[0021]图2是本专利技术纳米纤维膜的形貌图。
[0022]图3是本专利技术的实施例一的复合纳米纤维膜的形貌图。
[0023]图4是本专利技术的实施例二的复合纳米纤维膜的形貌图。
[0024]图5是本专利技术的实施例三的复合纳米纤维膜的形貌图。
[0025]图6是本专利技术的实施例四的复合纳米纤维膜的形貌图。
[0026]图7是本专利技术的实施例五的复合纳米纤维膜的形貌图。图8是本专利技术的实施例一至实施例五所得到的ZnO/CQDs复合纳米纤维 膜分别对10mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率。
【具体实施方式】
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图， 对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体 实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为 了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本专利技术中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排 他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备 没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单 元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单 元。
[0029]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特 性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短 语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选 的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例 可以与其它实施例相结合。
[0030]对本专利技术中出现的名词进行解释。
[0031]PAN粉末：聚丙烯腈，是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到；
[0032]DMF：N，N
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二甲基甲酰胺；
[0033]CQDs：碳量子点，是由无定型态或纳米晶态的sp2杂化碳原子构成的 近球形纳米聚集体，具有独特的结构和光电特性，作为半导体光催化剂的 复合材料，可用于拓宽半导体的光响应区间，并增加对污染物的降解量；
[0034]HMTA：六次甲基四胺。
[0035]请参阅图1所示，本专利技术的一较佳实施例中的一种ZnO/CQDs复合纳米 纤维材料的制备方法，包括如下步骤：
[0036]S1：配置纺丝溶液：称取PAN粉末并溶于DMF中以形成第一溶液，再 称取Zn(AC)2粉末溶于第一溶液中，形成第二溶液。值得注意的是，在本实 施例中，在制备第一溶液和第二溶液时，需将第一溶液和第二溶液转移至 磁力搅拌器上，以使得第一溶液和第二溶液搅拌完全，从而提高第一溶液 和第二溶液的分散均匀性。
[0037]S2：制备纳米纤维膜：将第二溶液放置于纺丝装置中，以制备纳米纤 维膜，该纳米纤维膜为PAN/Zn(AC)2纳米纤维膜，其形貌如图2所示。该纺 丝装置可以为静电纺，亦可以为气泡纺，或者，自由液面纺，在此不做具 体限定，根据实际情况而定。纺丝装置包括接收机构，接收机构为平板， 以获得厚度均匀的纳米纤维膜。在本实施例中，静电纺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ZnO/CQDs复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：配置纺丝溶液：称取PAN粉末并溶于DMF中以形成第一溶液，再称取Zn(AC)2粉末溶于所述第一溶液中，形成第二溶液；制备纳米纤维膜：将所述第二溶液放置于纺丝装置中，以制备纳米纤维膜，并将所述纳米纤维膜加热；获取复合材料：获取CQDs溶液，向所述CQDs溶液内加入去离子水、ZnCl2粉末及HMTA粉末搅拌至溶解，再加入氨水溶液与获取第三溶液；将加热后的所述纳米纤维膜、所述第三溶液及制配好的生长液放置于水热合成反应釜内，并将所述水热合成反应釜放置于电热恒温鼓风干燥箱内反应直至结束，并对所述纳米纤维膜进行烘干处理以获得复合纳米纤维膜。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干处理具体为：采用去离子水对所述纳米纤维膜进行冲洗，并将所述纳米纤维膜置于干...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐岚，徐缓缓，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：