1.一种石墨烯负载钴掺杂二氧化钛光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)前驱体的制备
将钛酸四正丁酯、冰醋酸和无水乙醇混合后,按照Co/Ti的摩尔比=0.005 0.02加入硝~酸钴,再在室温下搅拌得聚醋酸氧钛前驱体;
(2)纺丝液的制备
按聚乙烯吡咯烷酮PVP:无水乙醇=1:4 1:6的质量比,量取无水乙醇,边搅拌边加入PVP~调节溶液至一定黏度,再继续搅拌0.5 1小时,直至排除气泡,然后向其中加入步骤(1)中所~得的聚醋酸氧钛前驱体,搅拌2 4小时,静置,得到均一稳定的橙黄色PVP/Co-TiO2纺丝液;
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(3)PVP/Co-TiO2复合纤维的制备将步骤(2)中的PVP/Co-TiO2纺丝液灌入注射器内,选择不锈钢针头,将注射器倒置排出管内气泡;然后利用静电纺丝装置进行电纺,将正极连接针头,负极连接铁片板,调节固化距离、电压及设定相关参数,纺丝结束后,在负极铁片板上得到PVP/Co-TiO2复合纤维;
(4)Co-TiO2纳米纤维的制备将步骤(3)得到的PVP/Co-TiO2复合纤维置于马弗炉中,在500℃~800℃的温度下煅烧4~
5小时,煅烧结束后,自然冷却至室温,取出样品研磨,得到Co-TiO2纳米纤维;
(5)Co-TiO2/RGO气凝胶的制备将Co-TiO2纳米纤维加入到石墨烯水凝胶中搅拌均匀后,真空冷冻干燥,得到 Co-TiO2/RGO气凝胶,即石墨烯负载钴掺杂二氧化钛光催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中, 钛酸四正丁酯、冰醋酸和乙醇摩尔比为1:1:(1 4)。
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3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中, Co/Ti的摩尔比0.01~
0.015。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,PVP溶液黏度2000~
3000mPa·S之间。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,调节固化距离为10 15cm,~电压选择为12 20kV,推进速度为1.2 2mL/h。
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6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,纺丝时间为3 5小时。
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7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,煅烧温度为550 650℃。
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8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,石墨烯水凝胶通过下述步骤制得:
1)将氧化石墨烯分散液、乙二胺和硼酸钠混合后,在95 105℃的温度下反应10 20h;
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2)取出步骤1)得到的样品放入体积比为1:1的乙醇和水的混合溶液中浸泡2 4h,得到~洁净的石墨烯水凝胶。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,真空冷冻干燥程序如下:抽真空后降温到-50℃并保温8 10小时,升温到-40℃并保温5 7小时,升温到-30℃并保温5~ ~
7小时,升温到-20℃并保温5 7小时,升温到-10℃并保温5 7小时,升温到0℃并保温2 4小~ ~ ~ ~时,升温到10℃并保温2 4小时,最后升至常温。
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10.一种根据权利要求1 9之一所述的制备方法制得的石墨烯负载钴掺杂二氧化钛光~催化剂。