本发明专利技术提供了一种静电纺丝法制备聚乙烯醇BiVO4复合纤维的方法，首先将Bi(NO3)3·5H2O和一水柠檬酸加入去离子水中并搅拌均匀，然后加入乙醇胺并继续搅拌至澄清得到A溶液；再将偏钒酸铵和一水柠檬酸加入去离子水中，得到橘黄色的混合液体，在70℃下恒温搅拌，使混合液体的颜色转变为深蓝色且无沉淀，得到B溶液；将B溶液和A溶液混合，并搅拌，得到前驱溶液；然后将前驱溶液与聚乙烯醇溶液粘合剂混合均匀制得静电纺丝液；最后将静电纺丝液装入带有注射器中，开始纺丝，接收装置收集制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维。本发明专利技术的制备方法简便、能耗小、成本低、环境友好，制得的聚乙烯醇BiVO4复合纤维的分散性好，在高压电场下可得到外观形态较好的纳米纤维。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能材 料领域，具体涉及一种静电纺丝法制备聚乙烯醇BiVO4复合纤维的方法。
技术介绍
从20世纪70年代起，BiVO4以其优越的技术性能受到各国学者越来越广泛的关注。BiVO4不但具有铁弹性，同时还具有声光转换性、离子导电性等特性，因此BiVO4在离子导电陶瓷领域具有良好的应用前景。BiVO4S要有三种晶相，即四方锆石相、单斜白钨矿相和四方白钨矿相，其中单斜晶相钒酸铋的禁带宽度为2.3-2.4eV，它足够高的价带完全可以实现空穴(h+)对有机污染物的降解，并且导带位置也有利于光生电子的还原，具有较高的氧化能力，且其价带氧化电位位于2.4eV附近，能够实现在可见光下分解水和降解有机污染物的目标；所以，BiVO4是一种新型的可见光降解水材料。目前传统的污水处理方法虽然工艺成熟，但不能有效地去除水体中高浓度的生物难降解的有机污染物。在常温、常压下光催化能够使多种难降解有机化合物降解为二氧化碳和水，操作条件容易控制，不会造成二次污染的突出优点而备受关注。作为新型可见光降解水材料的BiVO4F仅对多种有机污染物，如亚甲基蓝染料、丙酮醛、壬酚等表现出较高的活性，甚至在AgNO3的存在下能够将水氧化放出氧气。正是由于BiVO4有着如此优异的性能，使得国内外的学者非常重视，但大多都是将BiVO4制备成粉体，且采用微乳液法、化学浴沉淀法、溶胶凝胶法等传统制备工艺制备的BiVO4粉体颗粒尺寸较大，制备过程复杂，反应周期长。
技术实现思路
本专利技术提供了一种静电纺丝法制备聚乙烯醇BiVO4复合纤维的方法，该方法简便、反应时间短、成本低、环境友好，制备的BiVO4复合纤维纤维形貌好、分散均匀。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案包括以下步骤:1)配制BiVO4前驱溶液:1.1)将Bi (NO3)3.5Η20和一水柠檬酸加入去离子水中，并搅拌均匀，然后加入乙醇胺并继续搅拌至澄清，得到A溶液；其中，加入去离子水中的Bi (NO3)3.5Η20和一水柠檬酸的摩尔比为(1: 0.8) (1:2)，每 0.008 0.015mol 的 Bi (NO3) 3.5H20 加入 3.0 5.625mL 的乙醇胺；1.2)将NH4VO3和一水柠檬酸加入水中，得到橘黄色的混合液体，然后在70°C下恒温搅拌，使混合液体的颜色转变为深蓝色且无沉淀，得到B溶液；其中，加入去离子水中的NH4VO3和一水柠檬酸的摩尔比为(1:0.8Γ(1:2)；1.3)按照η (Bi):η (V) = (1:1广(1: 1.2)的摩尔比将A溶液和B溶液混合，并搅拌30min，得到BiVO4前驱溶液；2)配制静电纺丝液:将BiVO4前驱溶液与聚乙烯醇溶液粘合剂混合均匀，即制得静电纺丝液；3)静电纺丝法制备聚乙烯醇BiVO4复合纤维:将静电纺丝液装入带有0.5μπι针头的注射器中，在注射器的针头和接地的接收装置之间加设10_16kV的电压，然后开始纺丝，静电纺丝液从针头喷射出后形成喷射细流，喷射细流中的溶剂挥发后固化成聚乙烯醇BiVO4复合纤维，接收装置收集制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维。所述的步骤1.1)中每0.008 0.015mol的Bi (NO3)35H20加入IOmL的去离子水，步骤1.2)中每0.008 0.018mol的NH4VO3加入IOml去离子水。所述的步骤2)中扮￥04前驱溶液与聚乙烯醇溶液粘合剂的体积比为(1:15) (5:15)。所述的步骤2)中聚乙烯醇溶液粘合剂的质量浓度为8-15%。所述的步骤2)中聚乙烯醇溶液粘合剂为聚乙烯醇甲酸溶液或聚乙烯醇水溶液。所述的步骤3)接收装置的表面上覆盖有用于收集聚乙烯醇BiVO4复合纤维的铝箔。所述的步骤3)中针头与铝箔之间的距离为6 15cm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于:本专利技术采用静电纺丝法制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维的纤维形貌好、分散均匀，在高压电场下可得到外观形态较好的纳米纤维，且制备方法简便、反应时间短、成本低、环境友好。附图说明图1是本专利技术实施例1所制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维的光学显微镜照片；图2是本专利技术实施例2所制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维的光学显微镜照片；图3是本专利技术实施例3所制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维的光学显微镜照片；图4是本专利技术实施例4所制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维的光学显微镜照片；图5是本专利技术实施例5所制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维的光学显微镜照片；图6是本专利技术实施例6所制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维的光学显微镜照片。具体实施例方式实施例1:I)配制BiVO4前驱溶液:1.1)将 0.0lOmol 的五水硝酸铋(Bi (NO3)3.5H20)和 0.015mol 的一水柠檬酸(C6H8O7-H2O)加入IOmL的去离子水中，置于磁力搅拌器上搅拌均匀，然后加入3.75mL的乙醇胺(C2H7NO)并继续搅拌至澄清，得到A溶液；1.2)将 0.0lOmol 的偏钒酸铵(NH4VO3)和 0.015mol 的一水柠檬酸(C6H8O7.Η20)加入10mL的去离子水中，得到橘黄色的混合液体；然后在70°C下恒温搅拌30min，使混合液体的颜色转变为深蓝色且无沉淀，得到B溶液；1.3)按照η (Bi):η (V) =1:1的摩尔比将A溶液和B溶液混合，并搅拌30min，得到BiVO4前驱溶液；2)配制静电纺丝液:按照3:15的体积比将BiVO4前驱溶液与质量浓度为8%的聚乙烯醇(PVA)甲酸溶液混合均匀，即制得静电纺丝液；3)静电纺丝法制备聚乙烯醇BiVO4复合纤维:将静电纺丝液装入带有0.5 μ m针头的注射器中，在注射器的针头和接地的表面覆盖有铝箔的接收装置之间加设16kV的电压，且针头与铝箔的距离为6cm，然后开始纺丝，静电纺丝液从针头喷射出后形成喷射细流，喷射细流中的溶剂挥发后固化成聚乙烯醇BiVO4复合纤维，接收装置收集制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维。实施例2:I)配制BiVO4前驱溶液:1.1)将 0.0lOmol 的五水硝酸铋(Bi (NO3)3.5H20)和 0.015mol 的一水柠檬酸(C6H8O7-H2O)加入IOmL的去离子水中，置于磁力搅拌器上搅拌均匀，然后加入3.75mL的乙醇胺(C2H7NO)并继续搅拌至澄清，得到A溶液；1.2)将 0.012mol 的偏钒酸铵(NH4VO3)和 0.018mol 的一水柠檬酸(C6H8O7.Η20)加入IOmL的去离子水中，得到橘黄色的混合液体；然后在70°C下恒温搅拌30min，使混合液体的颜色转变为深蓝色且无沉淀，得到B溶液；1.3)按照η (Bi):η (V) =1:1.2的摩尔比将A溶液和B溶液混合，并搅拌30min，得到BiVO4前驱溶液；2)配制静电纺丝液:按照3:15的体积比将BiVO4前驱溶液与质量浓度为12%的聚乙烯醇(PVA)甲酸溶液混合均匀，即制得静电纺丝液；3)静电纺丝法制备聚乙烯醇BiVO4复合纤维:将静电纺丝液装入带有0.5 μ m针头的注射器中，在注射器的针头和接地的表面覆盖有铝箔的接收装置之间加设16kV的电压，且针头与铝箔的距离为6cm，然后开始纺丝，静电纺丝液从针头喷射出后形成喷射细流，喷射细流中的溶剂挥发后固化成聚乙烯醇BiVO4复合纤本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种静电纺丝法制备聚乙烯醇BiVO4复合纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）配制BiVO4前驱溶液：1.1）将Bi(NO3)3·5H2O和一水柠檬酸加入去离子水中，并搅拌均匀，然后加入乙醇胺并继续搅拌至澄清，得到A溶液；其中，加入去离子水中的Bi(NO3)3·5H2O和一水柠檬酸的摩尔比为(1:0.8)~(1:2)，每0.008~0.015mol的Bi(NO3)3·5H2O加入3.0~5.625mL的乙醇胺；1.2）将NH4VO3和一水柠檬酸加入水中，得到橘黄色的混合液体，然后在70℃下恒温搅拌，使混合液体的颜色转变为深蓝色且无沉淀，得到B溶液；其中，加入去离子水中的NH4VO3和一水柠檬酸的摩尔比为(1:0.8)~(1:2)；1.3）按照n(Bi):n(V)=(1:1)~(1:1.2)的摩尔比将A溶液和B溶液混合，并搅拌30min，得到BiVO4前驱溶液；2）配制静电纺丝液：将BiVO4前驱溶液与聚乙烯醇溶液粘合剂混合均匀，即制得静电纺丝液；3）静电纺丝法制备聚乙烯醇BiVO4复合纤维：将静电纺丝液装入带有0.5μm针头的注射器中，在注射器的针头和接地的接收装置之间加设10?16kV的电压，然后开始纺丝，静电纺丝液从针头喷射出后形成喷射细流，喷射细流中的溶剂挥发后固化成聚乙烯醇BiVO4复合纤维，接收装置收集制备的聚乙烯醇BiVO4复合纤维。...
【技术特征摘要】
1.一种静电纺丝法制备聚乙烯醇BiVO4复合纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)配制BiVO4前驱溶液: 1.1)将Bi (NO3) 3.5Η20和一水柠檬酸加入去离子水中，并搅拌均匀，然后加入乙醇胺并继续搅拌至澄清，得到A溶液；其中，加入去离子水中的Bi (NO3) 3.5Η20和一水柠檬酸的摩尔比为(1: 0.8) (1:2)，每 0.008 0.015mol 的 Bi (NO3) 3.5Η20 加入 3.0 5.625mL 的乙醇胺； 1.2)将NH4VO3和一水柠檬酸加入水中，得到橘黄色的混合液体，然后在70°C下恒温搅拌，使混合液体的颜色转变为深蓝色且无沉淀，得到B溶液；其中，加入去离子水中的NH4VO3和一水柠檬酸的摩尔比为(1:0.8) (1:2)； 1.3)按照η (Bi): η (V) = (1: 1Γ (1: 1.2)的摩尔比将A溶液和B溶液混合，并搅拌30min，得到BiVO4前驱溶液； 2)配制静电纺丝液: 将BiVO4前驱溶液与聚乙烯醇溶液粘合剂混合均匀，即制得静电纺丝液； 3)静电纺丝法制备聚乙烯醇BiVO4复合纤维: 将静电纺丝液装入带有0.5 μ m针头的注射器中，在注射器的针头和接地的接收装置之间加设10-16kV的电压，然后开 始纺丝，静电纺丝液从针头喷射出后形成喷射细...
【专利技术属性】
技术研发人员：任慧君，杨薇，谈国强，黄靖，罗洋洋，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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