如何合成鎢鈦複合納米纖維

二氧化鈦是一種寬頻半導體材料，常常被用來光催化降解氣體或者液體中的有機污染物。但眾所周知的是，二氧化鈦對環境中污染物的降解效率不夠高，這主要是其寬禁帶半導體只能對太陽光中的紫外光波段回應，而紫外光僅僅占太陽光的3％～5％，這大大限制了二氧化鈦對太陽光的利用。

為了提高二氧化鈦對污染物的降解效率以及對太陽光的利用率，科研工作者對二氧化鈦進行了諸如摻雜、複合、表面貴金屬修飾等一系列嘗試。三氧化鎢也是一種N型半導體材料，研究發現，將二氧化鈦與三氧化鎢有效複合可大幅提升其光催化性能，為了更近一步提升其效果，有學者製備出一種鎢鈦複合納米纖維，這種纖維材料成本低，性能好，其合成過程如下：

(1)紡絲液的配置

在室溫下，將可溶性鈦鹽加入到無水乙醇和乙酸的混合溶劑中，攪拌1～3小時，再加入可溶性鎢鹽，攪拌1～3小時得到反應溶液A；將PVP溶解在無水乙醇中，攪拌2～4小時，得到PVP溶液B；將丙酮、N-N二甲基甲醯胺(DMF)和乙醯丙酮混合，得有機溶劑C；

將反應溶液A和PVP溶液B混合，立即發生交聯反應，生成粘稠的交聯物質，然後將有機溶劑C滴加到交聯物質中，交聯物質溶解，攪拌2～4小時，得到紡絲液，其中PVP 在紡絲液中的品質濃度為5％～15％；

(2)靜電紡絲

將上述的紡絲液進行紡絲，設置電壓0.8～2萬伏特，微量推進泵的流速為5～20μL/min， 噴絲頭離接收裝置的距離為8～20cm，得到含鈦和鎢前軀體的PVP無紡布；

(3)後續熱處理

將上述的PVP無紡布於450～550℃煆燒，燒掉其中的有機物，即得到鎢鈦複合納米纖維。

在電鏡下觀察，該複合納米纖維形貌規整，顆粒大小均勻，比表面積高，可用於製備光催化劑、染料敏化太陽能電池等。

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