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专利号: 2020102796355
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料,所述的光催化材料通过电纺磷掺杂钒酸铈溶胶得到,为表面相对光滑的连续中空管状纳米带结构,直径为100‑150 nm,其中钒酸铈为四方相和单斜晶相并存的同质异相二相钒酸铈;

是按如下方法制得:

(1)将偏钒酸铵和六水合硝酸铈溶于去离子水中,然后加入柠檬酸,调整混合体系的pH值为1.0‑4.0,搅拌20‑30 min,加入磷源搅拌10‑30 min,得到磷掺杂的钒酸铈溶液;

(2)将步骤(1)制得的磷掺杂钒酸铈溶液加入到溶有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的无水乙醇溶液中,搅拌至溶液混合均匀,得到磷掺杂钒酸铈溶胶;

(3)将步骤(2)制得的磷掺杂钒酸铈溶胶在室温条件下进行静电纺丝,得到前驱体纤维;

(4)将步骤(3)制得的前驱体纤维干燥后在400‑700℃ 保温60‑240 min,制得磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料。

2.根据权利要求1所述的磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料,其特征在于,步骤(1)中,六水合硝酸铈、偏钒酸铵与磷源的摩尔比为1:(0.92‑0.98):(0.08‑0.02)。

3.根据权利要求1所述的磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料,其特征在于,步骤(1)中,磷源为磷酸铵,磷酸氢二铵或磷酸二氢铵,采用硝酸、盐酸或乙酸进行调整混合体系的pH值,所述pH值为2.0‑3.0。

4.根据权利要求1所述的磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料,其特征在于,步骤(1)中,六水合硝酸铈与去离子水的摩尔体积比为:(0.6‑0.8):(10‑15),单位:mmol/mL,柠檬酸与六水合硝酸铈的摩尔比为:(0.01‑0.02):(0.7‑1.0)。

5.根据权利要求1所述的磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料,其特征在于,步骤(2)中,所述聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的重均分子量为100‑150万;所述聚乙烯吡咯烷酮与无水乙醇质量比为1:(9.8‑10.0)。

6.根据权利要求1所述的磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料,其特征在于,步骤(2)中,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与磷掺杂钒酸铈溶液的质量体积比为:(1.0‑2.5):(3‑7),单位:g/mL。

7.根据权利要求1所述的磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料,其特征在于,步骤(3)中,静电纺丝电压为12‑28 kV,湿度为10‑35%,接收距离为10‑30 cm,推进速度为0.001‑0.003 mm/s。

8.根据权利要求1所述的磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料,其特征在于,步骤(4)中,升温速率为1‑5 ℃ /min,保温温度为450‑650 ℃ ,保温时间为80‑180 min,所述干燥时间为

14‑18 h。

9.权利要求1所述的磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料的应用,应用于光催化降解污染物,污染物为罗丹明B,可见光的光谱范围为390‑760 nm。