静电纺丝制备核壳结构三氧化钨纳米纤维

半导体光催化剂以其稳定的物理化学性质，在地球上分布广泛，容易获得，廉价和无二次污染等优点而倍受推崇。作为过渡金属氧化物的一员，三氧化钨(WO₃)是一种间接带隙n型半导体材料，其禁带宽度是2.2~2.8eV，对于可见光有很好的吸收，因此是一种非常具有发展潜力的半导体光 催化剂。

核壳是由一种纳米材料通过化学键或其他作用力将另一种纳米材料包覆起来形成的纳米尺度的有序组装结构。核壳结构由于其独特的结构特性，整合了内外两种材料的性质，并互相补充各自的不足，是近几年形貌决定性质的一个重要研究方向，在催化、光催化、电池、气体存储及分离方面有着广泛的应用前景。目前关于核壳结构三氧化钨纤维的制备方法有静电纺丝、浸渍法化学涂覆法等几种。

静电纺丝技术是一种用于快速简单制备纳米纤维的方法，制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多，不仅在实验室研究方面有很大的进展，产业化潜力也非常巨大。因此静电纺丝法批量制备三氧化钨纳米纤维并将其用作光催化剂有很大的工业价值和社会意义。

核壳结构三氧化钨纤维的首先通过将偏钨酸铵溶于水，加入聚乙烯吡咯烷酮，调控各原料之间的比例，得到前驱体溶液，然后通过静电纺丝工艺，将上述具备较好的导电性和粘度的前驱体溶液制成初纺纤维，经过煅烧后，制备得到不同表面形貌的核壳结构三氧化钨纳米纤维。其具体操作过程包括：

将2.5g市售的水合偏钨酸铵溶于5ml去离子水中，加入分子量为1300000的聚乙烯吡咯 烷酮（PVP），加入量为1g，搅拌至溶液呈均匀透明后得到前驱体溶液；随后通过单轴静电纺 丝法，电压15KV，接收距离12cm，推进速度0.01ml/min，得到白色布状初纺纤维；将初纺纤维 置于马弗炉中550℃煅烧，升温速度5℃/min，保温30min，自然冷却至室温，得到核壳结构氧化钨纳米纤维。

采用静电纺丝技术制备核壳结构三氧化钨纳米纤维,过程简单，原料易得，且以水作为溶剂，无需其他添加剂，绿色环保；且制备得到的氧化钨纯度较高，直径分布均匀，长径比大，形貌的可控性强，性能强劲，便于实现工业化大量生产。

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