如何合成钨钛复合纳米纤维

二氧化钛是一种宽带半导体材料，常常被用来光催化降解气体或者液体中的有机污染物。但众所周知的是，二氧化钛对环境中污染物的降解效率不够高，这主要是其宽禁带半导体只能对太阳光中的紫外光波段响应，而紫外光仅仅占太阳光的3％～5％，这大大限制了二氧化钛对太阳光的利用。

为了提高二氧化钛对污染物的降解效率以及对太阳光的利用率，科研工作者对二氧化钛进行了诸如掺杂、复合、表面贵金属修饰等一系列尝试。三氧化钨也是一种N型半导体材料，研究发现，将二氧化钛与三氧化钨有效复合可大幅提升其光催化性能，为了更近一步提升其效果，有学者制备出一种钨钛复合纳米纤维，这种纤维材料成本低，性能好，其合成过程如下：

(1)纺丝液的配置

在室温下，将可溶性钛盐加入到无水乙醇和乙酸的混合溶剂中，搅拌1～3小时，再加入可溶性钨盐，搅拌1～3小时得到反应溶液A；将PVP溶解在无水乙醇中，搅拌2～4小时，得到PVP溶液B；将丙酮、N-N二甲基甲酰胺(DMF)和乙酰丙酮混合，得有机溶剂C；

将反应溶液A和PVP溶液B混合，立即发生交联反应，生成粘稠的交联物质，然后将有机溶剂C滴加到交联物质中，交联物质溶解，搅拌2～4小时，得到纺丝液，其中PVP 在纺丝液中的质量浓度为5％～15％；

(2)静电纺丝

将上述的纺丝液进行纺丝，设置电压0.8～2万伏特，微量推进泵的流速为5～20μL/min， 喷丝头离接收装置的距离为8～20cm，得到含钛和钨前躯体的PVP无纺布；

(3)后续热处理

将上述的PVP无纺布于450～550℃煅烧，烧掉其中的有机物，即得到钨钛复合纳米纤维。

在电镜下观察，该复合纳米纤维形貌规整，颗粒大小均匀，比表面积高，可用于制备光催化剂、染料敏化太阳能电池等。

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