一种制备多孔磁、 催化双功能一维复合材料的方法 【技术领域】
本发明属于微 / 纳米材料制备技术及纳米功能材料领域， 具体涉及一种制备多孔 双功能 ( 磁性和光催化性能 )ZnFe2O4/Fe3O4/Ag/C 和 ZnFe2O4/ZnO/Ag 一维复合材料的方法。背景技术
最近， 由于在高密度磁记录、 微波器件、 磁流体等方面潜在的应用前景， 尖晶石的 铁酸盐 (AFe2O4) 材料受到越来越多的关注。而作为其中主要的一类， 锌铁尖晶石 (ZnFe2O4) 纳米结构由于其显著的一些性质， 例如磁的和电的行为、 对高温废气脱硫的吸附能力等 等 ]， 被研究能应用于不同的领域。另外， 由于其窄的带隙宽度 (1.92eV)， 能够应用于光催 化降解有机污染物质。因此， 到目前为止， 各种不同形貌的 ZnFe2O4 的纳米结构被通过水热 法、 微乳液法、 共沉淀法、 溶胶 / 凝胶法、 尿素燃烧法、 静电纺丝法、 超声空化法以及热分解 法等等。
目前， 磁性纳米粒子 (MNPs) 引起了科学家们的广泛重视， 这是因为其自身的超顺 磁性质， MNPs 已经被研究各种不同应用， 如磁共振成像、 数据存储、 药物和基因靶向、 细胞分 离以及热疗等。而作为其中的一种， Fe3O4 纳米粒子具有非常广泛的应用前景， 如在生物分 析铁磁流体、 磁共振成像以及锂离子电池等方面的应用。而这些方面的应用大多要求 Fe3O4 纳米粒子具有高的化学稳定性、 规则的尺寸以及能够很好地分散性等等 [169]。 目前已经发展 了很多不同的方法来合成高分散的磁性纳米粒子， 包括共沉淀法、 水热法、 反向胶束法、 热 分解油酸铁以及激光高温分解法等等。 寻求一种简单快捷的低能耗的方法获得分散性高的 Fe3O4 依然是个值得研究的课题。
近期磁性 / 光学性质复合材料引起了人们越来越多的关注。这是由于结合了磁性 和光学性质赋予了这类材料在生物医学领域， 如药物靶向、 生物分离以及诊断分析等方面 广泛的用途。而磁性 / 半导体复合材料作为其中的不可或缺的一部分也取得了长足的进 步。研究表明将磁性材料 ( 如 Fe3O4) 结合到半导体材料中能够得到一些多功能的复合材 料， 不仅可以作为荧光探针、 生物显影剂、 还用在污水循环使用处理等方面。而探索一种简 单的方法合成 Fe3O4/ 半导体复合的多功能材料依然是化学工作者一直最求的目标。
静电纺丝技术具有设备简单、 操作容易等优点越来越多的被用来合成纳米复合材 料， 特别是一维的无机 / 无机复合纳米材料。其过程主要先是将均匀混合的金属盐与一些 聚合物溶液通过静电纺丝合成一维的前躯体， 再通过后处理 ( 如在空气气氛或其惰性气氛 下煅烧等 ) 获得一维的复合功能材料。 如 Panels 等电纺包含乙酰丙酮铁 (III) 的聚丙烯腈 (PAN) 溶液， 再热处理后获得了具有逐级孔结构的磁性 Fe3O4/C 复合纤维， 研究表明这种复 合多功能的纤维具有较高的表面积以及较好的电学和磁学方面的性质。通过类似的方法， 煅烧电纺的 [Ni(OAc)2·4H2O]/ 聚丙烯腈前驱体得到了 Ni/C 复合纤维， 这种材料展示出一 些优良的电化学性质而被用于作为锂离子电池的阳极材料。另外， Song 等通过 P123 作为 模板控制剂下， 电纺 ZnCl2 和 SnCl2 以及 PVP 的混合溶液， 再在空气中热处理得到了一种对 乙醇具有高灵敏度的介孔 ZnO/SnO2 复合纤维。目前关于通过此类方法合成 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag/C 这种多元组分复合的碳基纤维还未见报道。 发明内容 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种组分可控、 晶型 可控、 高纯度、 处理方便、 易于工业化的制备多孔磁、 催化双功能一维复合材料的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现 ： 一种制备多孔磁、 催化双功能一维 复合材料的方法， 其特征在于， 该方法包括以下步骤 ：
(1) 将 Zn(Ac)2·2H2O、 Fe(NO3)3·9H2O 以及 AgNO3 溶解在蒸馏水和无水乙醇中， 室 温下磁力搅拌 (1-3)h 使之充分溶解得到溶液 a， 再将聚乙烯吡咯烷酮缓慢加入到无水乙醇 中， 磁力搅拌 (1-3)h 使之完全溶解形成透明的溶液 b， 最后将溶液 b 缓慢加入到溶液 a， 继 续磁力搅拌 (1-3)h 得到一种黄色粘稠的溶液 c ；
(2) 最后将溶液 c 通过静电纺丝仪器纺丝得到一维的纤维， 所得到的纤维在烘箱 中 (50-70)℃干燥 (10-14)h， 最后将所得到的纤维进行煅烧即得产品。
步 骤 (1) 所 述 的 溶 液 a 中 Zn(Ac)2·2H2O、 Fe(NO3)3·9H2O 和 AgNO3 的 摩 尔 比 为 (1.5 ～ 2.0) ∶ (1.5 ～ 2.0) ∶ (0.01 ～ 0.2)， 所述的蒸馏水和无水乙醇的质量比为 1 ∶ 1， 所述的 Zn(Ac)2·2H2O 与无水乙醇的质量比为 (0.3-0.4) ∶ 1 ； 所述的溶液 b 中聚
乙烯吡咯与无水乙醇的质量比为 (0.1 ～ 0.2) ∶ 1 ； 所述的溶液 a 和溶液 b 的质量比为 (1-2) ∶ (10-12)。
步骤 (2) 所述的静电纺丝仪器的电纺参数如下 ： 溶液流速为 0.3 ～ 1.2mLh-1， 喷头 与接地板之间的距离为 10 ～ 20cm， 电压为 15 ～ 25kV。
步骤 (2) 所述的煅烧为在空气中煅烧， 得到 ZnFe2O4/ZnO/Ag 一维复合材料。
步骤 (2) 所述的煅烧为在氮气中煅烧， 得到负载 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag 的介孔碳纤维材 料。
步骤 (2) 所述的煅烧的升温过程如下 ： 先从室温以 10℃ /min 的速率升到 250℃， 在此温度保温 30min， 再以同样的升温速率升到 600 ～ 850℃， 在此温度保温 60min， 最后自 然冷却至室温。
本发明通过溶胶 / 凝胶结合电纺法成功的获得一种负载 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag 的介孔 碳纤维。并且研究了在不同的气氛中处理电纺前驱体能够得到不同的复合材料。通过一系 列的表征表明在 N2 气氛下焙烧所得的纤维具有均匀的孔径分布、 较高的比表面积以及较强 的铁磁性。 所得的 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag 的介孔碳复合材料具有较高的光催化活性， 在紫外光以 及可见光下能够对次甲基蓝有较好的催化降解作用。这种复合的磁性 / 半导体介孔碳复合 材料有望用作为可重复使用的光催化剂用在有机污水处理上， 另外在药物靶向、 生物医药 上也有潜在的应用前景。 这种简单的合成方法也可以作为一种通用的策略来构筑其它的多 组分负载的多孔碳纤维基复合材料。
与现有技术相比， 本发明具有以下优点 ：
1. 本发明实现了通过简易的溶胶凝胶结合电纺合成出前驱体， 再在不同气氛下煅 烧前躯体得到不同形貌和功能的复合纤维， 为一维多组分无机复合材料的合成提供了一种 新的途径。
2. 本发明工艺简单， 整个制备体系容易构建、 操作简便、 条件易控、 成本低廉、 产物组成易控、 产物分布均匀、 不易团聚、 适合于大规模工业生产。
3. 本发明是采用一些常见可溶性的盐以及聚合物作为反应物， 在制备过程中产生 的副产物少， 对环境污染较小， 是一种环保型合成工艺。
4. 本发明制备的部分产物具有较好的催化以及磁学性能， 可以应用在磁共振成 像、 数据存储、 药物和基因靶向、 细胞分离以及污水处理等方面， 有较为广阔的应用前景。 附图说明
图 1a 为实施例 1 中所得产物在不同条件下的 FE-SEM 图 ；
图 1b 为实施例 1 中所得产物在不同条件下的 FE-SEM 图 ；
图 1c 为实施例 1 中所得产物在不同条件下的 FE-SEM 图 ；
图 1d 为实施例 1 中所得产物在不同条件下的 FE-SEM 图 ；
图 2 为实施例 2 中所得产物 XRD 图 ；
图 3 为实施例 2 中所得产物 S1 的拉曼光谱图 ；
图 4a 为实施例 2 中所得产物的 FE-SEM 图 ；
图 4a1 图 4a 产物相应的 TEM 图 ；
图 4b 为实施例 2 中所得产物的 FE-SEM 图 ；
图 4b1 图 4b 产物相应的 TEM 图 ；
图 4c 为实施例 2 中所得产物的 FE-SEM 图 ；
图 4c1 图 4c 产物相应的 TEM 图 ；
图 5a 为实施例 2 中所得产物的氮气吸附 / 脱附曲线 ；
图 5b 为实施例 2 中所得产物的氮气吸附 / 脱附曲线 ；
图 6 为实施例 2 中所得产物的室温磁滞回线。
图 7a 为实施例 2 中所得产物 S2 光催化降解次甲基蓝 (MB)， MB 水溶液的紫外 / 可 见吸收光谱随时间的变化图 ；
图 7b 为实施例 2 中所得产物不同催化剂光降解速率图 ；
图 8a 为实施例 3 中所得产物 XRD 图 ；
图 8b 为实施例 3 中所得产物 FE-SEM 图 ；
图 8c 为实施例 3 中所得产物 TEM 图 ；
图 8d 为实施例 3 中所得产物室温磁滞回线。 具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明方法所得产物的结构、 形貌、 组成进行表征， 分别选用 X 射线粉末衍射 (XRD)、 傅立叶转换红外光谱仪 (FT-IR)、 场发射扫描电子显微镜 (FE-SEM)、 拉曼光谱仪 (Raman 光谱仪 )、 透射电境 (TEM)、 振动磁强计 (VSM)、 热重差热测量仪 (TG/DSC)、 自动吸附 仪、 紫外 - 可见光分光光度计 (UV-Vis) 等。
实施例 1 ： 制备一维金属盐 /PVP 前驱体。
(1) 将 1.8mmolZn(Ac)2·2H2O、 1.8mmol Fe(NO3)3·9H2O 以及 0.1mmolAgNO3 溶解在 1g 蒸馏水和 1g 无水乙醇中， 室温下磁力搅拌 2h 使之充分溶解得到溶液 a。(2) 再将 1200mg 的聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 缓慢加入到 10g 无水乙醇中， 磁力搅拌 2h 使之完全溶解形成透明的溶液 b，
(3) 最后将溶液 b 缓慢加入到溶液 a， 继续磁力搅拌 2h 得到一种黄色粘稠的溶液 c。
(4) 最后将溶液 c 通过静电纺丝仪器纺丝得到一维的纤维， 电纺参数如下 ： 溶液流 -1 速为 0.6 ～ 1.2mLh ， 喷头与接地板之间的距离为 15cm， 电压为 20 ～ 25kV。所得到的纤维 在烘箱中 60℃干燥 12h。
图 1 给出了在不同条件下所得到的一维金属盐 /PVP 纳米纤维的 FE-SEM 图。由图 1a 可知当电纺参数为 20kV、 0.4mL·h-1、 15cm 时， 可以得到比较均匀的直径 400nm 左右、 长 达好几十微米的纤维， 纤维被拉伸的比较直， 但是有少数纤维的直径比较细。 当流速增加到 -1 0.6mL·h 时， 如图 1b 所示， 此时所得到的纤维呈现出比较均一的形貌， 直径很小的纤维不 存在了， 直径增大到 500-600nm， 此时获得的纤维比较理想。 此时保持流速和距离不变， 提高 电压会得到一些直径分布凌乱的纤维， 如图 1c 所示。并且所得的纤维比较弯曲， 没有被充 分拉伸。如果再增加流速， 就会得到一些带状的纤维， 如图 1d， 此时的纤维直径接近 1μm， 且多数有卷曲的形貌， 这种独特的形貌可能与高电压以及流速较大有关。 实施例 2 ： 制备不同 Ag 负载量的 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag 的介孔碳纤维。
(1) 将 1.8mmolZn(Ac)2·2H2O、 1.8mmol Fe(NO3)3·9H2O 以及 0 ～ 0.2mmolAgNO3 溶 解在 1g 蒸馏水和 1g 无水乙醇中， 室温下磁力搅拌 2h 使之充分溶解得到溶液 a ；
(2) 再将 1200mg 的 PVP 缓慢加入到 10g 无水乙醇中， 磁力搅拌 2h 使之完全溶解形 成透明的溶液 b ；
(3) 最后将溶液 b 缓慢加入到溶液 a， 继续磁力搅拌 2h 得到一种黄色粘稠的溶液 c；
(4) 最后将溶液 c 通过静电纺丝仪器纺丝得到一维的纤维， 电纺参数如下 ： 溶液流 -1 速为 0.6mLh ， 喷头与接地板之间的距离为 15cm， 电压为 20kV。 所得到的纤维在烘箱中 60℃ 干燥 12h。
(5) 最后将所得到的纤维在氮气气氛中煅烧， 得到负载 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag 的介孔 碳纤维材料。煅烧升温过程如下 ： 先从室温以 10℃ /min 的速率升到 250℃， 在此温度保温 30min， 再以同样的升温速率升到 850℃， 在此温度保温 60min， 最后自然冷却至室温。前驱 + 2+ 3+ + 体中 (a)MolAg ∶ Zn ∶ Fe ＝ 0 ∶ 18 ∶ 18(b)Mol Ag ∶ Zn2+ ∶ Fe3+ ＝ 1 ∶ 18 ∶ 18(c) Mol Ag+ ∶ Zn2+ ∶ Fe3+ ＝ 2 ∶ 18 ∶ 18 静电纺丝后产物经过上述煅烧过程所得产物分别记 为 S0、 S1、 S2。而 Mol Ag+ ∶ Zn2+ ∶ Fe3+ ＝ 1 ∶ 18 ∶ 18， 升温过程如下在 N2 气氛中先从室 温以 10℃ /min 的速率升到 250℃， 在此温度保温 30min， 再以同样的升温速率升到 600℃， 在此温度保温 120min， 最后自然冷却至室温所得到的产物记为 S3。
图 2 展示了不同 AgNO3 含量的金属盐 /PVP 纳米纤维在 N2 气氛中煅烧后所得产 物的 XRD 图。如图所示在 800℃时获得的产物中包含了多种组分， 但是都能找到相对应的 物质， 所有的衍射峰能够被很容易的指标化为三组。其标记为 “●” 的峰很好地匹配为立 方晶相 Ag(JCPDS， 04-0783)， 由于粒径较小可以看出衍射峰比较明显的宽化现象。随着 AgNO3 含量德增加， XRD 中 Ag 的峰也越来越明显。标记为 “■” 的衍射峰很好地与立方晶 相的 Fe3O4 相吻合 (JCPDS， 61-3107)， 通过 Jade 软件计算出其晶格常数为 这与
既定数值 基本一致。而标记 “▲” 的峰也能够很好地匹配为立方晶相的锌铁矿 ZnFe2O4(JCPDS， 22-1012)， 可能由于 Fe3O4 掺杂的原因， 使得其衍射峰整体有一点向左偏移。 最后在 25°的较宽的峰应该归属于无定型的碳峰。而在 600℃得到的产物， 其各个组分的 衍射峰都不是很强， 说明此时原料没有充分反应， 各个组分的产物量较少， 且结晶度不高。 从 XRD 不难看出， 经过 800℃煅烧处理后， 能够得到 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag/C 复合产物。
另外通过拉曼光谱进一步证实产物中的确存在碳， 如图 3 所示可以看到获得的产 -1 物存在两个明显的拉曼峰， 一个强峰出现在 1580cm 处， 通常称为 G 峰， 与石墨层的 E2g 的振 -1 动模式有关 ； 另外一个 1350cm 处的被指认为 D 峰， 是由于石墨层的无序造成的。
图 4a、 图 4a1、 图 4b、 图 4b1、 图 4c、 图 4c1 给出了不同 Ag 含量的 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag/ C 复合纤维的 FE-SEM 图以及相应的 TEM 图。当没有 Ag 在复合纤维中时， 得到的是一些直 径大约 400nm 的 ZnFe2O4/Fe3O4 负载的碳纤维， 复合纤维的长度也能达到好几十微米。由图 可以清晰地看到一些近似球形的颗粒较为均匀的镶嵌在碳纤维基质上， 颗粒的大小也较为 均匀， 大小为 100nm 左右， 并没有出现团聚。另外从放大的 FE-SEM 可以看出纤维不是光滑 的， 比较粗糙。TEM 图进一步证实所得到的复合纤维的确存在大量的比较均匀的孔结构， 而 且有很多更小的颗粒负载在这些多孔的纤维上。而当有 0.1mmolAgNO3 加入时， 煅烧后形成 的 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag/C 复合纤维 FE-SEM 如图 4b， 可见依然能够得到形貌比较均一的直径在 500nm 左右多孔状的纤维， 但是那些大的颗粒消失了， 纤维的表面是由大量的小颗粒堆积而 成的。TEM 图更清晰的展示揭示了产物是由大量的直径为几十纳米的颗粒以及一些孔洞共 同构筑的一维的结构。同样当 AgNO3 的量为 0.2mmol 时， 煅烧后得到的产物的 FE-SEM 图以 及 TEM 如图 4c-c1， 产物的形貌与加入 0.1mmolAgNO3 的类似。也是一些表面凹凸不同纤维。 所以可以认为在这几种情况下均可以得到多组分镶嵌的多孔的一维碳纤维基的复合材料。
图 5a 和图 5b 给出了产物 S0、 S1 及 S2 的 N2 吸附 / 脱附曲线。按照 IUPAC 的分类 标准， 所有的曲线都属于 IV 型的等温线以及在高压下 H2 型的滞后回线， 这表明产物中存在 较为有序的介孔结构。图 6 给出了这三种不同 Ag 负载量的 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag/C 复合纤维的 室温磁滞回线。所得产物的都具有较大矫顽力， 这表明产物具有硬磁材料的性质。图 7a 和 图 7b 给出了在 ZnFe2O4/Fe3O4/Ag/C 复合材料 ( 样品 S2) 的可见光催化作用下， MB 水溶液的 紫外 / 可见吸收光谱随时间的变化图。由图可见这种复合材料具有优异的可见光催化降解 次甲基蓝活性而且能够方便回收， 可以重复使用。
实施例 3 ： 制备 ZnFe2O4/ZnO/Ag 一维复合材料。
(1) 将 1.8mmolZn(Ac)2·2H2O、 1.8mmol Fe(NO3)3·9H2O 以及 0.1mmolAgNO3 溶解在 1g 蒸馏水和 1g 无水乙醇中， 室温下磁力搅拌 2h 使之充分溶解 (1)。
(2) 再将 1200mg 的 PVP 缓慢加入到 10g 无水乙醇中， 磁力搅拌 2h 使之完全溶解形 成透明的溶液 (2)，
(3) 最后将溶液 (2) 缓慢加入到溶液 (1)， 继续磁力搅拌 2h 得到一种黄色粘稠的 溶液 (3)。
(4) 最后将溶液 (3) 通过静电纺丝仪器纺丝得到一维的纤维， 电纺参数如下 ： 溶液 -1 流速为 0.6mLh ， 喷头与接地板之间的距离为 15cm， 电压为 20kV。所得到的纤维在烘箱中 60℃干燥 12h。
(5) 最后将所得到的纤维在空气气氛中煅烧， 得到负载 ZnFe2O4/ZnO/Ag 一维复合材料。煅烧升温过程如下 ： 先从室温以 10℃ /min 的速率升到 250℃， 在此温度保温 30min， 再以同样的升温速率升到 850℃， 在此温度保温 60min， 最后自然冷却至室温。 前驱体中 Mol + 2+ 3+ Ag ∶ Zn ∶ Fe ＝ 1 ∶ 18 ∶ 18 静电纺丝后产物经过上述煅烧过程所得产物分别记为 S4
图 8a 给出了在空气中煅烧所得产物的 XRD 图谱。由图可知， 所得产物的衍射峰比 较尖锐， 说明产物的结晶度较高。另外所有的衍射峰都能够被指标化， 标记为 “▲” 的峰归 属于锌铁矿 ZnFe2O4(JCPDS， 22-1012)， 而标记为 “■” 的峰与 ZnO(JCPDS， 36-1451) 的一致， 最后比较弱的标记为 “●” 的峰也指认为立方晶相 Ag(JCPDS， 04-0783)， 可能是含量较少， 峰 不是很明显。 因此， 可见通过在空气中热处理后所得到的产物是 ZnFe2O4/ZnO/Ag 的复合物。 产物的形貌通过图 8b 可知， 尽管经过了化学变化， 所得到的产物基本保持了前驱体的一维 结构， 不过是一些小颗粒交联在一起的一维构型， 从放大的图可见其直径约为 400-500nm。 TEM 图进一步给出产物更为微观的结构， 如图 8c 是一些直径在 100-200nm 的小颗粒组装在 一起构成的一维结构。这与在 N2 气氛下得到产物的形貌有很大区别， 主要是在 N2 中， 由于 PVP 高温碳化生成的碳能够阻止纳米粒子的生长， 从而得到的纳米粒子很小 ； 而在空气气 氛中， 高温时 PVP 很快被氧气氧化生成 CO2 等气体离开前躯体， 使得那些纳米粒子能够不断 地生长， 所以得到的颗粒比较大。另外这种多组分颗粒组装的一维材料在室温下的磁滞回 线如图 8d， 饱和磁化强度、 矫顽力以及剩磁分别只有 1.03emu/g、 12.59Oe 和 0.0064emu/g， 可见这种复合材料具有软磁材料的性质， 这主要与复合材料中 ZnFe2O4 有关。 实施例 4
一种制备多孔磁、 催化双功能一维复合材料的方法， 该方法包括以下步骤 ：
(1) 将 Zn(Ac)2·2H2O、 Fe(NO3)3·9H2O 以及 AgNO3 溶解在蒸馏水和无水乙醇中， 室温下磁力搅拌 1h 使之充分溶解得到溶液 a， 再将聚乙烯吡咯烷酮缓慢加入到无水乙醇 中， 磁力搅拌 1h 使之完全溶解形成透明的溶液 b， 最后将溶液 b 缓慢加入到溶液 a， 继续磁 力搅拌 1h 得到一种黄色粘稠的溶液 c ； 所述的溶液 a 中 Zn(Ac)2·2H2O、 Fe(NO3)3·9H2O 和 AgNO3 的摩尔比为 1.5 ∶ 1.5 ∶ 0.01， 所述的蒸馏水和无水乙醇的质量比为 1 ∶ 1， 所述的 Zn(Ac)2·2H2O 与无水乙醇的质量比为 0.3 ∶ 1 ； 所述的溶液 b 中聚乙烯吡咯与无水乙醇的 质量比为 0.1 ∶ 1 ； 所述的溶液 a 和溶液 b 的质量比为 1 ∶ 10 ；
(2) 最后将溶液 c 通过静电纺丝仪器纺丝得到一维的纤维， 静电纺丝仪器的电纺 -1 参数如下 ： 溶液流速为 0.3mLh ， 喷头与接地板之间的距离为 10cm， 电压为 15kV ； 所得到的 纤维在烘箱中 50℃干燥 10h， 最后将所得到的纤维在空气中煅烧， 得到 ZnFe2O4/ZnO/Ag 一维 复合材料， 煅烧的升温过程如下 ： 先从室温以 10℃ /min 的速率升到 250℃， 在此温度保温 30min， 再以同样的升温速率升到 600℃， 在此温度保温 60min， 最后自然冷却至室温。
实施例 5
一种制备多孔双功能一维复合材料的方法， 该方法包括以下步骤 ：
(1) 将 Zn(Ac)2·2H2O、 Fe(NO3)3·9H2O 以及 AgNO3 溶解在蒸馏水和无水乙醇中， 室温下磁力搅拌 3h 使之充分溶解得到溶液 a， 再将聚乙烯吡咯烷酮缓慢加入到无水乙醇 中， 磁力搅拌 3h 使之完全溶解形成透明的溶液 b， 最后将溶液 b 缓慢加入到溶液 a， 继续磁 力搅拌 3h 得到一种黄色粘稠的溶液 c ； 所述的溶液 a 中 Zn(Ac)2·2H2O、 Fe(NO3)3·9H2O 和 AgNO3 的摩尔比为 2.0 ∶ 2.0 ∶ 0.2， 所述的蒸馏水和无水乙醇的质量比为 1 ∶ 1， 所述的 Zn(Ac)2·2H2O 与无水乙醇的质量比为 0.4 ∶ 1 ； 所述的溶液 b 中聚乙烯吡咯与无水乙醇的
质量比为 0.2 ∶ 1 ； 所述的溶液 a 和溶液 b 的质量比为 2 ∶ 12 ；
(2) 最后将溶液 c 通过静电纺丝仪器纺丝得到一维的纤维， 静电纺丝仪器的电纺 -1 参数如下 ： 溶液流速为 1.2mLh ， 喷头与接地板之间的距离为 20cm， 电压为 25kV ； 所得到的 纤维在烘箱中 70℃干燥 14h， 最后将所得到的纤维在氮气中煅烧， 得到负载 ZnFe2O4/Fe3O4/ Ag 的介孔碳纤维材料， 煅烧的升温过程如下 ： 先从室温以 10℃ /min 的速率升到 250℃， 在 此温度保温 30min， 再以同样的升温速率升到 850℃， 在此温度保温 60min， 最后自然冷却至 室温。